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Modulhandbuch Studiengang Master of Science Technische Biologie Prüfungsordnung: 282-2016 Sommersemester 2018 Stand: 09. April 2018 Universität Stuttgart Keplerstr. 7 70174 Stuttgart

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ModulhandbuchStudiengang Master of Science Technische Biologie

Prüfungsordnung: 282-2016

Sommersemester 2018Stand: 09. April 2018

Universität StuttgartKeplerstr. 7

70174 Stuttgart

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 2 von 153

Kontaktpersonen:Studiengangsmanager/in: Gisela Fritz

Institut für Biomaterialien und biomolekulare SystemeE-Mail: [email protected]

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 3 von 153

Inhaltsverzeichnis

100 Vertiefungsmodule ...................................................................................................... 5110 Pflichtmodule ........................................................................................................................................ 6

67940 Wissenschaftliche Methodik II ..................................................................................................... 768210 Wissenschaftliche Methodik I ...................................................................................................... 8

120 Wahlmodule .......................................................................................................................................... 943450 Wissenschaftliches Tauchen ....................................................................................................... 1043560 Molekulare Pflanzenvirologie ...................................................................................................... 1343600 Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen .................................................................... 1743690 Strukturierte Zellmodelle ............................................................................................................. 1843750 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik ............................................................................... 2043770 Systemtheorie in der Systembiologie (mit Rechnerpraktikum) ................................................... 2343830 Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2 ............................................................................ 2547140 Bionik für die Medizintechnik ...................................................................................................... 2771010 M.Sc. Molekularbiologie - von der Theorie zum Experiment und vice versa .............................. 2971020 M.Sc. Spezielle Mikrobiologie und Mikrobielle Biotechnologie ................................................... 3171030 M.Sc. Zellbiologie und Immunologie I ......................................................................................... 3371040 M.Sc. Pflanzenbiotechnologie ..................................................................................................... 3571050 M.Sc. Technik der molekularen Genetik ..................................................................................... 3771060 M.Sc. Allgemeine Genetik der Mikroorganismen ........................................................................ 3971070 Funktionelle Biologische Materialien ........................................................................................... 4171080 Bioanalytik II ................................................................................................................................ 4371090 Umweltmikrobiologie ................................................................................................................... 4571200 Introduction to Systems Biology ................................................................................................. 4871210 Wissenschaftliches Tauchen ....................................................................................................... 4971220 MSc Bioinformatik und Biostatistik II .......................................................................................... 5171230 Technische Biochemie für Fortgeschrittene I ............................................................................. 5371240 M.Sc. Versuchstierkunde ............................................................................................................ 5471250 Vertiefende Vorlesungen Technische Biologie I ......................................................................... 5671260 Vertiefende Vorlesungen Technische Biologie II ........................................................................ 5771270 Quantitative analysis of biochemical data ................................................................................... 5871280 Biochemisches Forschungspraktikum für Fortgeschrittene ......................................................... 6072370 Analyse von Genomik- und Transkriptomdaten .......................................................................... 6272500 Einführung in die Modellierung von Herz-Dynamiken ................................................................. 6473450 Dynamische Modellierung ........................................................................................................... 66

200 Spezialisierungsmodule ............................................................................................. 67210 Pflichtmodule ........................................................................................................................................ 68

43800 Projektstudie M.Sc. Technische Biologie .................................................................................... 69220 Spezialisierungsfächer .......................................................................................................................... 71

221 Biomaterialien und Nanobiotechnologie .......................................................................................... 7243550 Nanobiotechnologie und Hybridmaterialien mit Pflanzenvirusderivaten ................................ 7343570 Recruiting Biological Materials .............................................................................................. 7743580 Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie und Bioenergetik .............................................. 7943600 Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen ............................................................... 8143640 Elektronenmikroskopische Methoden in der Biologie ............................................................ 8243650 Protein Design ....................................................................................................................... 8443670 Bioorganische Chemie ........................................................................................................... 8643720 Biomaterialien und Nanotechnologie ..................................................................................... 8843740 Tissue Engineering ................................................................................................................ 9043830 Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2 ....................................................................... 9279000 Molekulare Maschinen und Materialsynthese ........................................................................ 94

222 Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie .......................................................................... 9643560 Molekulare Pflanzenvirologie ................................................................................................. 9743580 Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie und Bioenergetik .............................................. 101

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Stand: 09. April 2018 Seite 4 von 153

43590 Antikörper Engineering .......................................................................................................... 10343600 Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen ............................................................... 10543650 Protein Design ....................................................................................................................... 10643680 Up- and Downstream Prozessentwicklung ............................................................................ 10843690 Strukturierte Zellmodelle ........................................................................................................ 11043730 Bioenergie und Industrielle Biotechnologie ........................................................................... 11243750 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik .......................................................................... 11443830 Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2 ....................................................................... 117

223 Biologische Systeme ....................................................................................................................... 11943560 Molekulare Pflanzenvirologie ................................................................................................. 12043630 Neurobiologie ......................................................................................................................... 12443640 Elektronenmikroskopische Methoden in der Biologie ............................................................ 12543650 Protein Design ....................................................................................................................... 12743690 Strukturierte Zellmodelle ........................................................................................................ 12943710 Molekulare Tumorzelllbiologie ............................................................................................... 13143750 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik .......................................................................... 13343770 Systemtheorie in der Systembiologie (mit Rechnerpraktikum) .............................................. 13643780 Regelungssysteme für die Technische Biologie .................................................................... 13858210 Infektionsbiologie ................................................................................................................... 14172360 Zelluläre Stressantworten und Zelltodregulation ................................................................... 14373450 Dynamische Modellierung ..................................................................................................... 145

400 Fachaffine Schlüsselqualifikationen ......................................................................... 14643810 Wissenschaftliche Kolloquien in der Technischen Biologie .............................................................. 14743820 Journal Club for the Technical Biology ............................................................................................ 14860280 Wissenschaftliche Kolloquien und Journal Club in der Technischen Biologie .................................. 14960480 Projektarbeit in der Industrie für M.Sc. Technische Biologie ............................................................ 15073280 Planung eines iGEM Teams ............................................................................................................ 151

80630 Masterarbeit Technische Biologie ......................................................................... 153

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100 Vertiefungsmodule

Zugeordnete Module: 110 Pflichtmodule120 Wahlmodule

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110 Pflichtmodule

Zugeordnete Module: 67940 Wissenschaftliche Methodik II68210 Wissenschaftliche Methodik I

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Modul: 67940 Wissenschaftliche Methodik II

2. Modulkürzel: - 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 6 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Christina Wege

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,

➞ Pflichtmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele:

13. Inhalt:

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 679401 Vorlesung Wissenschaftliche Methodik II

16. Abschätzung Arbeitsaufwand:

17. Prüfungsnummer/n und -name: 67941 Wissenschaftliche Methodik II (PL), Schriftlich, 90 Min.,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Molekularbiologie und Virologie der Pflanzen

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Modul: 68210 Wissenschaftliche Methodik I

2. Modulkürzel: 040100132 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 4 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Arnd Heyer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Pflichtmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Biostatistik und Bioinformatik I

12. Lernziele: Das Modul vermittelt den kritischen Umgang mitwissenschaftlichen Daten, deren Präsentation und Publikation.Die Studierenden lernen, Methoden statischer Auswertungvon Experimentaldaten eigenständig anzuwenden, kritisch aufderen Voraussetzungen und ihre Erfüllung zu prüfen sowiezu bewerten, welche Interpretationen von Experimentaldatengedeckt werden. Die Regeln guter wissenschaftlicher Praxis (DFG-Richtlinien) werden eingeführt, ebenso gesetzliche Grundlagender wissenschaftlichen Arbeit (z.B. Gentechnikrecht). Darüberhinaus wird die regelgerechte Präsentation und Publikationvon Daten erörtert. Die Studierenden können beurteilen, wieExperimentaldaten publiziert und wie sie in den Kontext desWissensstandes eingefügt werden.

13. Inhalt: Wahrscheinlichkeitstheorie, Kovarianz und Korrelation,Fehlerfortpflanzung, Parameterschätzung, Varianzanalyse,Versuchsplanung, Datenpräsentation, Gentechnikrecht, DFG-Richtlinien, gute wissenschaftliche Praxis

14. Literatur: Eudolf / Kuhlisch: Biostatistik, GenTR, DFG-Richtlinien

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 682101 Vorlesung Wissenschaftliche Methodik I• 682102 Übung Wissenschaftliche Methodik I

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungPräsenzzeit 28 StundenSelbststudium 56 StundenSumme 84 StundenÜbungPräsenzzeit 28 StundenSelbststudium 68 StundenSumme 96 StundenSUMME 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 68211Wissenschaftliche Methodik I (PL), Schriftlich, 90 Min.,Gewichtung: 1

• 68212Wissenschaftliche Methodik I (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Pflanzen-Biotechnologie

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120 Wahlmodule

Zugeordnete Module: 43450 Wissenschaftliches Tauchen43560 Molekulare Pflanzenvirologie43600 Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen43690 Strukturierte Zellmodelle43750 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik43770 Systemtheorie in der Systembiologie (mit Rechnerpraktikum)43830 Technische Biochemie für Fortgeschrittene 247140 Bionik für die Medizintechnik71010 M.Sc. Molekularbiologie - von der Theorie zum Experiment und vice versa71020 M.Sc. Spezielle Mikrobiologie und Mikrobielle Biotechnologie71030 M.Sc. Zellbiologie und Immunologie I71040 M.Sc. Pflanzenbiotechnologie71050 M.Sc. Technik der molekularen Genetik71060 M.Sc. Allgemeine Genetik der Mikroorganismen71070 Funktionelle Biologische Materialien71080 Bioanalytik II71090 Umweltmikrobiologie71200 Introduction to Systems Biology71210 Wissenschaftliches Tauchen71220 MSc Bioinformatik und Biostatistik II71230 Technische Biochemie für Fortgeschrittene I71240 M.Sc. Versuchstierkunde71250 Vertiefende Vorlesungen Technische Biologie I71260 Vertiefende Vorlesungen Technische Biologie II71270 Quantitative analysis of biochemical data71280 Biochemisches Forschungspraktikum für Fortgeschrittene72370 Analyse von Genomik- und Transkriptomdaten72500 Einführung in die Modellierung von Herz-Dynamiken73450 Dynamische Modellierung

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Modul: 43450 Wissenschaftliches Tauchen

2. Modulkürzel: 040100118 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 4 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Franz Brümmer

9. Dozenten: Franz BrümmerRalph-Walter MüllerRalph Schill

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Vertiefung Ib --> Wahlbereich Vertiefung -->

VertiefungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Wahlmodule --> VertiefungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Vertiefung II --> Wahlbereich Vertiefung -->Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: CMAS *, PADI AOWD, bzw. Äquivalent

12. Lernziele: Die Studierenden kennen und beherrschen alle grundlegendenphysikalischen Bedingungen des Tauchens. Sie sind vertrautmit allen wichtigen medizinischen Zusammenhängen derhyperbaren Tauchmedizin. Sie sind in der Lage eine lückenloseTauchgangsplanung und -berechnung zu erstellen sowie eineRisikoanalyse und -bewertung für die geplanten Tauchgängeanzufertigen. Ihnen sind die grundlegenden Methoden derKartierung unter Wasser bekannt. Ihr Verständnis für dieInteraktion zwischen Wetter, Ozeanografie und Tauchen istgefestigt und in seinen Grundlagen begriffen.

13. Inhalt: • Grundlagen der Physik im Zusammenhang mit Tauchen

• Grundlagen der hyperbaren Tauchmedizin

• Tauchgangsplanung und -berechnung mit allen relevantenAngaben und Bedingungen

• Risikoanalyse und -bewertung zur sicheren Durchführung einesTauchganges

• UW-Kartierung, welche Methode für welche Aufgabe bzw.Fragestellung. UW-Fotografie, Skizzen und ZeichnungenUnterwasser.

• Wetterkunde, küstennahe Ozeanografie.

• Vertiefung des Wissens der UW-Kartierung, arbeiten mitMaßband Knotenleinen, Kartiergitter.

• Detaillierte Analyse aller gängigen Methoden der UW-Dokumentation, sowie Abschätzung von Kosten und Nutzen

• Einsatzplanung von UW-Kartierung und Dokumentation Kosten -Nutzen sowie Sinnhaftigkeit.

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Stand: 09. April 2018 Seite 11 von 153

• Positionsbestimmung analog und digital unter als auch überWasser, grundlegender Umgang mit Karten und nautischerLiteratur.

• Nachhaltige Probenahme sowie Messung von chemischen,physikalischen und biogenen Parametern.

• Grundlegende Kenntnisse für eine nachhaltige Nutzung dermarinen Ressourcen (CBD, Bonn Guidelines ABS)

14. Literatur: • NOAA Diving Manual, Diving for Science and Technology. 4 thEdition. NTIS Order Number: PB99-102600INQ

• Robert A. Patzner 1989. Meeresbiologie, Anleitung zumpraktischen 38 Arbeiten. ISBN 3-925342-57-5

• Unterwasserarchäologie: Denkmalschutz und Archäologieunter Wasser / Deutsche Gesellschaft zur Förderung derUnterwasserarchäologie e.V. ISBN 3-89594-054-2

• DIN EN 250, Ausgabe 2000-03, Atemgeräte - AutonomeLeichttauchgeräte mit Druckluft - Anforderungen, Prüfung,Kennzeichnung, Deutsche Fassung EN 250:2000

• Hubertus Bartmann. Taucher-Handbuch 2002. ISBN3-609-75380-3

• Carl Edmonds, Christopher Lowry, John Pennefather and RobynWalker 2002. Diving and Subaquatic Medicine. 4 th ed. ArnoldLondon. ISBN 0-340-80630-3

• Oskar F. Ehm, Max Hahn, Uwe Hoffmann, Jürgen Wenzel. 2003.Der neue Ehm. Tauchen noch sicherer. ISBN 3275012169

• Hubertus Bartmann und Dr. Claus-Martin Muth. 2003.Notfallmanager Tauchunfall. ISBN 3-609-68842-4

• Axel Stibbe. 2001. Sporttauchen: der sichere Weg zumTauchsport.

• VDTL.1998. Tauchen lernen, Bd.3: Vom Fortgeschrittenen zumTauchlehrer. ISBN 3-17-014170-8

• Gambi und Dappiano (eds.) Mediterranean marine benthos: amanual of methods for its sampling and study. SIBM BiologiaMarina Mediterranea 11 (Suppl. 1): 1-604, 2004. ISSN1123-4245

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 434501 Vorlesung Wissenschaftliches Tauchen• 434502 Seminar und Übung Wissenschaftliches Tauchen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung (WiSe oder nach Vereinbarung)Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium 62 StundenSumme: 90 Stunden Seminar und Übung (SoSe)Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 62 StundenSumme: 90 Stunden SUMME: 180 Stunden

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Stand: 09. April 2018 Seite 12 von 153

17. Prüfungsnummer/n und -name: 43451 Wissenschaftliches Tauchen (LBP), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biobasierte Materialien

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Stand: 09. April 2018 Seite 13 von 153

Modul: 43560 Molekulare Pflanzenvirologie

2. Modulkürzel: 040100114 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Holger Jeske

9. Dozenten: Katharina HippHolger JeskeTatjana KleinowChristina Wege

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Vertiefung II --> Wahlbereich Vertiefung -->Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: • Die Studierenden beherrschen Grund- und Spezialwissen derPflanzenvirologie im Kontext der Allgemeinen Virologie, mit denSchwerpunkten Molekulare Strukturen und Mechanismen, sowiePflanzenviren als Werkzeuge und Modellsysteme (siehe Inhalte),

• können aktuelle grundlagen- und praxisorientierte Fragen undForschungsthemen im Bereich der pflanzlichen Virologie unddes phytoviralen Engineering identifizieren und erklären,

• können Literaturquellen bewerten und Internet-basierteRecherchetools mit Relevanz für virologische Themenanwenden.

• Sie haben analytische und präparative Techniken dermolekularen Pflanzenvirologie intensiv unter forschungsnahenBedingungen trainiert und können Auswertungs- undInterpretationsverfahren für die gewonnenen Daten anwenden,

• Sie verstehen die theoretischen Hintergründe undFunktionsprinzipien der genutzten Methoden, kennen dieGrenzen ihrer Aussagekraft und können somit deren Eignung fürspezifische Fragestellungen und Ziele beurteilen.

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 14 von 153

• Sie sind in der Lage, strukturierte Experimentalstrategien zuentwickeln, um komplexe Probleme zu lösen,

• Sie können dafür an anderen Systemen gewonneneErfahrungen abstrahieren und in neue Zusammenhängeübertragen.

• Sie können wissenschaftliche Originalpublikationeninterpretieren und bewerten und haben Methoden derVersuchsplanung und der Theoriebildung erlernt.

• Sie können zentrale Aussagen, inhaltliche Details undweniger offensichtliche Ergebnisse und Einschränkungen vonFachpublikationen einem nicht vorbereiteten Fachpublikumverständlich darstellen und kritisch hinterfragen.

• Sie haben trainiert, Zuhörer-Fragen zu Seminarvorträgen klarund umfassend zu beantworten und selbst Fragen zu stellen, diedas Verständnis verbessern und auf größere Zusammenhängesowie offene Sachverhalte hinweisen,

• beherrschen Moderationstechniken

• und können nach Rückkopplungsgesprächen die Wirkung deseigenen Fachvortrags auf die Rezipienten beurteilen.

13. Inhalt: Im Rahmen der Vorlesung haben die Studierenden einenfundierten Überblick zum aktuellen Wissen der Pflanzenvirologieim Kontext der Allgemeinen Virologie, mit den SchwerpunktenMolekulare Strukturen und Mechanismen, sowie Pflanzenviren alsWerkzeuge und Modellsysteme erhalten. Dies umfasst vor allem:• Grundkenntnisse der Geschichte der Virologie und wichtiger

experimenteller Analyse- und Detektionsverfahren,• Bauprinzipien von Viruspartikeln,• Strukturen viraler Genome und deren Expressionsstrategien in

pflanzlichen und tierischen Wirten,• Replikations-, Ausbreitungs- und Übertragungsmechanismen

von Viren, vorrangig in pflanzlichen Wirten,• experimentelle Übertragungsverfahren in der virologischen

Forschung,• Virus-assoziierte Satelliten,• Viroide,• Abwehrmechanismen von Organismen gegen virale Infektionen,• Strategien zur Antiviraltherapie in Kulturpflanzen,• Konzepte zur Nutzung von Viren als Vektoren für analytische

(Grundlagen-) Forschung, insbesondere als Silencing-Vektoren,und

• Einsatzgebiete von Viren für biotechnische, therapeutisch-pharmazeutische (phytovirales Engineering) undnanobiotechnologische Zwecke.

Im Rahmen des Seminars

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 15 von 153

• haben sie sich mit mindestens einer englischsprachigenOriginalpublikation zu einem aktuellen pflanzenviralen Themaeingehend befasst und

• gelernt und geübt, Aussagen effizient in eigenen Wortenzusammenzufassen und einem Teilnehmerkreis aus B.Sc.-Studierenden und wissenschaftlichen Mitarbeitern im Rahmeneines Seminarvortrags klar, aber kritisch darzustellen.

• Sie haben mündlich wissenschaftliches Diskutieren trainiert.

Im Rahmen der Laborübung wird drei Wochen ganztags derForschungsalltag geübt (präparative und analytische Verfahrender aktuellen und klassischen Pflanzen- und Tiervirologie, unterNutzung wichtiger Routinetechniken der Molekularbiologie).Experimente finden z.T. in direktem Zusammenhang mitlaufenden Untersuchungen statt: zu Fragestellungen rund umGeminiviren (Einzelstrang-DNA-Viren mit großer ökonomischerund ökologischer Bedeutung) und zum ssRNA-enthaltendenTabakmosaikvirus TMV (einem Virus mit großer aktueller Relevanzfür die Nanobiotechnik). Konkrete Inhalte:• Inokulation von Pflanzen mit Viren und Genen: durch

Agrobakterien, Genkanone, mechanische Aufreibung usw.,standardisierte Symptomanalyse,

• Reinigungsverfahren für Viruspartikel, Nukleinsäurenund Proteine (einschließlich Ultrazentrifugation undDichtegradienten),

• Molekulare und strukturbiologische Analyseverfahrenwie: Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM),Gelelektrophorese, Southern-, Dot- und Tissue-Blots, Nukleinsäure-Hybridisierung, nichtradioaktiveDetektionsverfahren, PCR, Rolling Circle Amplification (RCA),Restriktionsfragment-Längen-Polymorphismus-(RFLP-)-Analytik / Genetischer Fingerabdruck, Protein-Elektrophorese(PAGE), immunologische Techniken: ELISA (Enzyme-LinkedImmunosorbent Assay), Western Blot,

• In-vivo-Studien einschließlich Epifluoreszenz-Mikroskopie vonReporterproteinen, pflanzliche Gewebekultur.

Es wird vermittelt, wie diese Methoden durchgeführt undwie geeignete Versuchsstrategien entwickelt und umgesetztwerden. Die Resultate parallel bearbeiteter Experimente sindErgebnisbausteine für größere Fragestellungen.

14. Literatur: • R. Hull: Matthews' Plant Virology (aktuelle Auflage)

• Buchanan/Gruissem/Jones: Biochemistry and Molecular Biologyof Plants (aktuelle Auflage)

• Skript und empfohlene Fachartikel

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 435601 Vorlesung Nanobiotechnologie und Hybridmaterialien mitPflanzenvirusderivaten

• 435602 Seminar Literaturseminar Molekulare Pflanzenvirologie• 435603 Laborübung Molekulare Pflanzenvirologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Spezialvorlesung Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Literaturseminar

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 16 von 153

Präsenszeit: 14 StundenSelbststudium: 14 StundenSumme: 28 Stunden Laborübung Präsenszeit: 126 StundenSelbststudium: 122 StundenSumme: 248 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43561Molekulare Pflanzenvirologie (PL), Mündlich, 60 Min.,Gewichtung: 1

• 43562Molekulare Pflanzenvirologie (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Molekularbiologie und Virologie der Pflanzen

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 17 von 153

Modul: 43600 Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen

2. Modulkürzel: 43600 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Georg Sprenger

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Technische Biologie III (BSc Technische Biologie)

12. Lernziele:

13. Inhalt:

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436001 Vorlesung Mikrobielle Biosynthesen undBiotransformationen

• 436002 Laborübung Mikrobielle Biosynthesen undBiotransformationen

• 436003 Vorlesung Biotechnologie mit Pilzen• 436004 Vorlesung Planung und Durchführung mikrobieller

Biokatalysen• 436005 Vorlesung Extremophile Mikroorganismen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand:

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43601Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen (PL),Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1

• 43602Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen (USL),Sonstige, Gewichtung: 1

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung (in Summe 60 Min)Unbenotete Studienleistung: Protokoll zur Laborpraktischen Übung

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Mikrobiologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 18 von 153

Modul: 43690 Strukturierte Zellmodelle

2. Modulkürzel: 041000015 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 7 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Takors

9. Dozenten: Ralf TakorsMartin Siemann-HerzbergBastian Blombach

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ ZusatzmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• lernen Methoden und Ansätze zur Beschreibung metabolischerNetzwerke und Reaktionen kennen,

• beschreiben und stellen die wesentlichen Reaktionsnetzwerkeeiner lebenden Zelle auf.

• Sie erklären und deuten relevante Phänomene, die zurInterpretation von Stoffwechselereignissen notwendig sind

• Sie übertragen dieses Wissen und wenden dieses für dieBelange des Entwurfs neuer Produktionsstämme (-zellen) an.

• Sie entwerfen neue Verfahrensansätze zur Herstellungbiotechnologischer Produkte und beurteilen diese anschließendbezüglich ihrer wissenschaftlichen und technischen Relevanz.

13. Inhalt: • Metabolic Engineering (3LP)

• Bioreaktionstechnik (3LP)

• Stoffwechselregulation (3LP)

• Stoffwechselregulation biotechnisch relevanter Mikroorganismen(3LP)

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 19 von 153

14. Literatur: • Skript und semesteraktuelle Liste

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436901 Vorlesung Metabolic Engineering• 436902 Vorlesung Bioreaktionstechnik• 436903 Vorlesung Prinzipien der Stoffwechselregulation bei der

Herstellung biotechnologischer Produkte• 436904 Vorlesung Stoffwechselregulation biotechnisch relevanter

Mikroorganismen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesungen Präsenzzeit: 84 StundenSelbststudium: 180 StundenSumme: 264 Stunden Seminar (jedes Semester )Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 64 StundenSumme 92 Stunden SUMME: 356 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 43691 Strukturierte Zellmodelle (PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung:1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Bioverfahrenstechnik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 20 von 153

Modul: 43750 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik

2. Modulkürzel: 041000001 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 8 7. Sprache: Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Albert Jeltsch

9. Dozenten: Albert JeltschTomasz JurkowskiPhilipp RathertSrikanth KudithipudiPavel Bashtrykov

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Biochemie für Fortgeschrittene oder Advanced Biochemistry andBioorganic Chemistry

12. Lernziele: Die Studierenden

• verstehen die molekularen Grundlagen des biologischenInformationstransfers und der Regulation der Genexpression

• verstehen die Struktur und Dynamik von Chromatin• verstehen die Konzepte und molekulare Mechanismen der

Genregulation• können Experimente entwerfen, experimentelle Daten kritisch

interpretieren und Schlußfolgerungen aus experimentellenBefunden schließen

• können die Aussagekraft experimenteller Strategien einschätzenund geeignete Kontrollexperimente entwerfen

• verstehen die molekularen Grundlagen des biologischenInformationstransfers und der Regulation der Genexpression

• lernen moderne Konzepte von epigenetischenRegulationsprozessen

• wenden molekulare Grundlagen epigenetischer Prozesse an umbiologische Vorgänge wie Entwicklung und Differenzierung zuverstehen

• verstehen die Rolle epigenetischer Prozesse bei Krankheiten

In der Laborübung erlernen die Studierenden

• den Einsatz moderner Methoden in der Biochemie undMolekularen Epigenetik

• Experimente zu planen, durchzuführen und auszuwerten

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 21 von 153

• das Verfassen von Laborprotokollen

Im Seminar diskutieren die moderne Literatur und erlernen diePräsentation von Ergebnissen

13. Inhalt: Vorlesung• Struktur und Funktion von Chromatin• Mechanismen der Genregulation in Eukaryoten• Epigenetische Modellsysteme• Mechanismen epigenetischer Regulation• DNA Modifikation (Methylierung, Oxidation von Methylcytosin)• Histon Modifikationen (Acetylierung, Methylierung,

Ubiquitylierung)• Nicht codierende RNA• Imprinting• X-Chromosom Inaktivierung• Differenzierung und Stammzellen• Rolle epigenetischer Regulation bei Krankheiten• Epigenetische System in Pflanzen

Labor• Methoden zum Studium der DNA Bindung• Protein-Protein Wechselwirkung• Proteinanalytik und Proteinexpression• Fluoreszenzspektroskopie• Circulardichroismus• Massenspektroskopie• Chromatin Immunopräzipitation• Zellbiologische Modelexperimente zur Epigenetik

Seminar• Präsentation und Diskussion von aktuellen Publikationen im Feld

der Molekularen Epigenetik

14. Literatur: Nelson/Cox, Lehninger BiochemistryWatson et al., Molecular Biology of the Gene.Epigenetics Allis/Jenuwein/Reinbert, Cold Spring HarborLaboratory Pressaktuelle Publikationen

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 437501 Vorlesung Genregulation, Chromatin und MolekulareEpigenetik

• 437503 Laborübung Biochemische Methoden für Fortgeschrittene• 437504 Seminar Genregulation, Chromatin und Molekulare

Epigenetik

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungPräsenzzeit 4 SWS x 14 Wochen: 56 hSelbststudium: 112 h (ca. 2 h pro SWS)Prüfungsvorbereitung und Prüfung: 12 hSumme: 180 hLaborübungPräsenzzeit:80 StundenSelbststudium: 80 StundenSumme: 160 StundenSeminarPräsenzzeit:5 StundenSelbststudium: 15 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 22 von 153

Summe: 20 StundenSUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43751DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik (PL), , 120 Min.,Gewichtung: 1

• 43752DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... : Masterarbeit Chemie Masterarbeit Technische Biologie

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 23 von 153

Modul: 43770 Systemtheorie in der Systembiologie (mit Rechnerpraktikum)

2. Modulkürzel: 074740005 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Nicole Radde

9. Dozenten: Ronny FeuerNicole RaddeDozenten des Instituts

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Introduction to Systems Biology

12. Lernziele: Nach Besuch des Moduls, können die Studenten fortgeschrittenenVerfahren zur mathematischen Modellierung und derModellanalyse von biochemischen Reaktionsnetzwerkenbenennen und erklären. Sie können diese auf vorgegebeneSysteme selbständig anwenden.Die Studenten können mit wichtigen Computerprogrammenzur Modellierung, Simulation und Modellanalyse umgehen undkönnen diese selbständig auf gegebene Probleme anwenden,die gefundenen Lösungen bewerten, Fehler entdecken undkorrigieren. Die Studierenden können StandardmethodenzumEinbringen quantitativer Daten in ein vorhandenesmathematisches Modell anwenden.

13. Inhalt: • Rückführschleifen in biochemischen Netzwerken

• Biologische Oszillatoren, Schalter und Rhythmen

• Statistische Ansätze zur Parameter- und Strukturidentifikation

• Modellreduktion

• Boolesche und strukturelle Modellierung

• Einführung in die verwendeten Programme (u.a. Matlab, Copasi)

• Modellierung von verschiedenen biologisch relevantenSystemen mit verschiedenen Modellierungsansätzen

• Parameteridentifikation

• Modellanalyse

14. Literatur: Materialien werden während der Vorlesung und des Praktikumsbzw während einer Vorbesprechung ausgegeben.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 437701 Vorlesung Systems Theory in Systems Biology• 437702 Übung Systems Theory in Systems Biology• 437703 Seminar Systems Theory in Systems Biology

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 24 von 153

• 437704 Praktikum Systems Theory in Systems Biology

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung mit Übung und Seminar, Präsenzzeit: 56 StundenSelbststudium: 124 StundenSumme: 180 Stunden Praktikum Präsenzzeit: 120 StundenSelbststudium: 60 StundenSumme: 180 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43771Systemtheorie in der Systembiologie (mit Rechnerpraktikum)(PL), Mündlich, 40 Min., Gewichtung: 1

• 43772Systemtheorie in der Systembiologie (mit Rechnerpraktikum)(USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform: Vorlesung, Übung, Seminar, Rechnerpraktikum

20. Angeboten von: Systemdynamik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 25 von 153

Modul: 43830 Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2

2. Modulkürzel: 030800934 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 10 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Bernhard Hauer

9. Dozenten: Bernhard HauerJoachim Bill

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ ZusatzmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Wahlmodule --> VertiefungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• verstehen Funktion und Struktur von Enzymen

• kennen Methoden zur Optimierung von Biosynthesen

• sind mit aktuellen Beispielen zur technischen Biochemie undsynthetischen Biologie vertraut

13. Inhalt: • Synthese nicht-physiologischer Produkte (synthetische Biologie)

• Optimierung von Enzymeigenschaften: rekombinante Enzymeund Enzyme Engineering

• Neuartige Biosynthesen und Regulation

• Mechanistische Aspekte

• Technisch relevante Anwendungen

14. Literatur: • aktuelle Primärliteratur

• Vorlesungsskript

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 438301 Vorlesung Synthetische Biologie• 438302 Laborübung und Seminar Technische Biochemie II

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 26 von 153

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 28 StundenSumme: 42 Stunden Übung Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 194 StundenSumme: 320 Stunden SUMME: 362 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43831Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2 (PL), Mündlich,60 Min., Gewichtung: 1

• 43832Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2 (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

Benotetes Protokoll zur Übung

18. Grundlage für ... : Masterarbeit Technische Biologie

19. Medienform: Powerpoint Präsentation

20. Angeboten von: Technische Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 27 von 153

Modul: 47140 Bionik für die Medizintechnik

2. Modulkürzel: 040100030 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 4 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Franz Brümmer

9. Dozenten: Franz BrümmerOliver Schwarz

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden kennen und beherrschen über direkten Kontaktzu biologischem Material Funktionen, Strukturen, Leistungen derStrukturen, sowie desen Adaption an die Umweltbedingungen. Siesind vertraut mit den Methoden zur Charakterisierung bestimmterphysiologischer Leistungen.Sie beherrschen die theoretische Abstraktion- und Analogiebildunganhand praktischer BeispieleSie sind in der Lage, das Gelernte in möglicheAnwendungsbeispiele in der Medizintechnik übersetzen.

13. Inhalt: Vorlesung:• Grundlagen der Biologie (Systematik, Morphologie

und Anatomie von Pflanzen und Tieren, biologische/medizinische Terminologie, Evolutionäre Prinzipien, Evolution,Kommunikationssysteme und Sensoren, Hirnareale,terrestrische und aquatische Lokomotion, biologischeMaterialien), Evolutionsalgorithmen.

• Isotropes und anisotropes Werkstoffverhalten,Bauteiloptimierung durch SKO und CAO,

• Biokybernetik: Neuronales Lernen Linearität und Nichtlinearität,Feedback-Systeme, Rekurrente Netzwerke,

• Bionische Innovationsprozesse (top-down, bottom-up), Recherchestrategien (Patente, Literatur, Kataloge,Museumssammlungen), "bionische Kreativitätstechniken,Begriffsdefinition und -Abgrenzung.

Übung:• Verschiedene Mikroskopiertechniken und

Kontrastierungsverfahren, morphologische Präparations-und Färbetechniken, wissenschaftliche Dokumentation undtechnische Darstellung, analytische Bewertung,

• Methodenkompetenz: (Veranstaltungsorte: Biologisches Institut,Wilhelma, Staatliches Museum f. Naturkunde),

• Evolutionäre Prinzipien, Evolutionsalgorithmen,• Determinationsübungen (zoologisch, botanisch)• Ergebnisse der Evolution (Wilhelma und Museum)• Bionik als Wissenschaft, Pseudobionik• Biokybernetische Übungen,

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 28 von 153

• Bionische Innovationsprozesse (top-down, bottom-up),Abstraktion und Analogiebildung

• Recherchestrategien (Patente, Literatur, Kataloge, Museum),bionische Kreativitätstechniken,

• Greifmechanismen im Tierreich und in der Technik,• Schwarmverhalten im Tierreich und in der Technik

14. Literatur: Grundlagen und Beispiele für Ingenieure und Naturwissenschaftler(Nachtigall)

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 471401 Vorlesung Bionik für Medizintechnik• 471402 Übung Bionisches Arbeiten

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 60 StundenSelbststudium/Vorbereitung/Nacharbeit: 120 StundenSumme: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 47141Bionik für die Medizintechnik (PL), Schriftlich oder Mündlich,90 Min., Gewichtung: 1

• V Vorleistung (USL-V), Schriftlich oder Mündlich, 90 Min.

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biobasierte Materialien

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 29 von 153

Modul: 71010 M.Sc. Molekularbiologie - von der Theorie zum Experimentund vice versa

2. Modulkürzel: 040100127 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Holger Jeske

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden:

• können aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungenangepasste analytische und präparative Grundtechniken derMolekularbiologie identifizieren,

• beherrschen deren praktische Umsetzung im Labor,• können sie mit Blick auf theoretische Hintergründe und

Funktionsprinzipien erklären, bewerten und die Grenzen ihrerAussagekraft beurteilen,

• können geeignete Auswertungsverfahren anwenden undVersuchsdaten interpretieren,

• sind in der Lage, strukturierte Experimentalstrategien zuentwickeln, um komplexe Probleme schrittweise und umsichtigzu lösen,

• können Wechselwirkungen zwischen Theorie und Experimentdiskutieren und in neue Zusammenhänge übertragen,

• beherrschen Grundregeln des wissenschaftlichen Schreibensund visueller Präsentationstechniken.

13. Inhalt: Die Studierenden arbeiten drei Wochen lang in Kleingruppennahezu ganztägig experimentell an Versuchskomplexen zu zweioder mehr molekularbiologischen Fragestellungen. Mindestenseines der zugrundeliegenden Themen stammt aus der pflanzlichenund/oder pflanzenviralen Molekularbiologie, des weiteren werdenExperimente zur Nukleinsäure- und/oder Protein-Produktionin bakteriellen und/oder Hefe-Systemen durchgeführt. Anhandforschungsnah unter Mitwirkung der Studierenden geplanterVersuche vermittelt dieses Praktikum umfassende praktische undtheoretische Kenntnisse zu vielen zentralen analytischen undpräparativen Methoden der modernen Molekularbiologie. Jede(r)Studierende übt dabei eigenständig die relevanten Arbeitsgänge.Jeder Kleingruppe von 2-4 Teilnehmern steht in der Regel jeExperiment ein persönlicher Betreuer zur Seite.Alle im Kurs gewonnenen Daten (Bilder elektrophoretischerSeparationsversuche, Detektionsmuster nichtradioaktivermolekularer Hybridisierungsstudien, biochemische undSequenzdaten, Chromatogramme, UV-Absorptionswerteetc.) werden individuell besprochen, interpretiert und imZuge von Seminarvorträgen diskutiert. Im Zuge einerbegleitenden seminaristischen Übung, die in Inkubations-und Reaktionszeitfenstern sowie vor und nach den

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 30 von 153

Experimentalphasen stattfindet, werden wichtige Techniken derMolekularbiologie und ihre theoretischen Hintergründe von derKursleitung und von den Kursteilnehmern vorgestellt (individuellvorbereitete Vorträge) und danach eingehend besprochen. Weiterewichtige Seminar-Themen sind die theoretischen Hintergründeaktueller molekularbiologischer Fragestellungen und zu derenBeantwortung geeignete Experimentalstrategien. Schließlichwerden Grundregeln des wissenschaftlichen Schreibens undVortragens vermittelt, um die abschließenden Studienleistungenoptimal vorzubereiten: die zusammenhängende Präsentation derKurs-Ergebnisse zu den einzelnen Themenkomplexen währenddes abschließenden Vortragstags und das Anfertigen eineswissenschaftlichen Protokolls, das von jedem Teilnehmer nachKurs-Ende abgegeben werden muss.

14. Literatur: • Jahresaktuelles Skript und darin enthaltene Literaturangaben• Skript zur Vorlesung Molekularbiologie

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 710101 Laborpraktische Übung Molekularbiologie - von der Theoriezum Experiment und vice versa

• 710102 Seminar Molekularbiologie - von der Theorie zumExperiment und vice versa

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: SeminarPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 90 StundenSumme: 118 StundenLaborübungPräsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 114 StundenSumme: 240 StundenSUMME: 358 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71011 M.Sc. Molekularbiologie - von der Theorie zum Experimentund vice versa (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Molekularbiologie und Virologie der Pflanzen

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 31 von 153

Modul: 71020 M.Sc. Spezielle Mikrobiologie und Mikrobielle Biotechnologie

2. Modulkürzel: 040600102 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 9 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Georg Sprenger

9. Dozenten: Georg SprengerAndreas StolzDieter JendrossekJung-Won Youn

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden verstehen:

• die wichtigsten Stoffwechselwege in Prokaryoten(Katabolismus und Anabolismus, anaplerotische Reaktionen,C-,N-,S-Kreisläufe) und biotechnologisch bedeutsameStoffwechselleistungen von Mikroorganismen

• können spezielle Strukturen und Regelkreise in prokaryotischenZellen (Sigmafaktoren, Katabolitenrepression, Differenzierung,Quorum Sensing, Biopolymere) aufzeigen und erklären

Die Studierenden sind in der Lage:

• mikrobielle Stoffwechselleistungen zu diskutieren und die• Anwendbarkeit mikrobieller Enzyme und ganzer Zellen

(Biotransformationen) in der Biotechnologie aufzuzeigen.

Studierende verstehen Stoffwechselregulationen bei Prokaryotenund können sie für die Entwicklung industrierelevanterProduktionsorganismen übertragen

Studierende sind in der Lage, mikrobielle Produktionsorganismenim Labormaßstab zu kultivieren und die Produktion vonWertstoffen (Aminosäuren, Enzyme) praktisch durchzuführen undmit modernen Methoden der Bioanalytik nachzuweisen.

Sie können

• ihre Kenntnisse für Abläufe in der mikrobiellen Biotechnologieanwenden (Stammgewinnung und -verbesserung, Produktionund Aufarbeitung)

• Ergebnisse ihrer Laborversuche diskutieren und kommunizieren

13. Inhalt: Vorlesung:• zentrale und periphere Stoffwechselwege von Mikroorganismen• Aerobiose, anaerobe Atmungen, Gärungen• globale Stoffkreisläufe (C-, N-, S-, P-) und

Stoffwechselleistungen von Prokaryoten

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 32 von 153

• Aufbau und Abbau bakterieller Biopolymere• Symbiosen, Biofilme und Kommunikation (Quorum sensing) bei

Bakterien• Antibiotika, Antibiotikaresistenz und horizontaler Gentransfer• Archaea und ihre speziellen Stoffwechselleistungen• Proteinsekretion, Zellanhängsel, Pili• Pathogenitätsmechanismen bei Prokaryoten• Globale Regulationsmechanismen (Sigmafaktoren, Operons und

Regulons, Differenzierungsformen, Extremophilie)• mikrobielle Biotechnologie (Produktion von Aminosäuren,

Vitaminen und Feinchemikalien)• Synthetische Biologie mit Mikroorganismen• Mikrobielle Enzyme und Biotransformationen• Metabolic Engineering von bakteriellen Stoffwechselwegen• Entwicklung mikrobieller Produzentenstämme

Seminar:• Ausgewählte Kapitel der speziellen Mikrobiologie, aktuelle

Veröffentlichungen aus den Bereichen Mikrobiologie undmikrobielle Biotechnologie

Fortgeschrittenen-Kurs:• Anreicherung von Mikroorganismen (Isolierung, Anreicherung,

Identifizierung, Charakterisierung), Auf- und Abbau vonBiopolymeren (Polyhydroxyalkanoate), Isolierung vonBakteriophagen aus Umweltproben), Gewinnung vonAminosäuren mit Mikroorganismen (Corynebacterium),Herstellung von E.coli-Mutanten mithilfe der CRISPR-Cas9-Technologie

14. Literatur: • Georg Fuchs (Hg.) Allgemeine Mikrobiologie, Thieme Verlag, 9.Auflage, 2014

• Michael T. Madigan, John M. Martinko. Brock Mikrobiologie,Pearson Studium , 11. Auflage, 2009

• Joan L. Slonczewski, John W. Foster, Mikrobiologie-eineWissenschaft mit Zukunft, Springer Spektrum Verlag, 2. Auflage,2012

• Vorlesungsmaterialien (Ilias-System)

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 710201 Vorlesung Spezielle Mikrobiologie & MikrobielleBiotechnologie

• 710202 Seminar Spezielle Mikrobiologie & MikrobielleBiotechnologie

• 710203 Laborübung Fortgeschrittenen-Laborkurs Mikrobiologie undmikrobielle Biotechnologie I

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 132 StundenSelbststudium (inkl. Vorbereitung Seminarvortrag undLiteraturarbeit, Vorbereitungfür schriftliche Prüfung): 230 StundenSUMME: 362 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71021 M.Sc. Spezielle Mikrobiologie und Mikrobielle Biotechnologie(PL), Schriftlich oder Mündlich, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Mikrobiologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 33 von 153

Modul: 71030 M.Sc. Zellbiologie und Immunologie I

2. Modulkürzel: 040800010 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 13 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Roland Kontermann

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden

• besitzen vertiefende Kenntnis der Zellbiologie, sowieGrundlagen der Immunologie und der PharmazeutischenBiotechnologie

• beherrschen praktische Grundlagen der Zellkulturtechnik undimmunologischer Analyseverfahren

13. Inhalt: Im Fach Zellbiologie werden folgende Themen behandelt:Analytische zellbiologische MethodenFunktion von Membranproteinen: Kanäle, Carrier, RezeptorenZellorganellen und spezielle kompartimentierte FunktionenMolekulare Mechanismen des Protein und- MembrantransportsEndo- und Exocytose, ZellpolaritätGrundlagen der Gewebebildung, Zellmigration, Zelladhäsion undextrazelluläre MatrixSignaltransduktion GrundlagenZellteilung und Krebs, molekulare Mechanismen der ZellzyklusKontrolleProgrammierter Zelltod, GrundprinzipienIm Fach Immunologie werden folgende Themen behandelt:Definition, Übersicht, generelle Eigenschaften des ImmunsystemsHämatopoese, ImmunorganeAntikörper, B-Zellreifung, RearrangementMHC-Komplex, AntigenerkennungThymus, T-Zellentwicklung, T-EffektormechanismenKomplementsystemZytokineAllergie, AutoimmunitätTransplantatabstoßung, TumorimmunologieDie Lehrveranstaltungen zu "Biomedical Engineering vermittelnzum Einen Grundlagen (Medical Need, Marktentwicklungrekombinanter therapeutische Proteine, Arzneimittelentwicklung,Galenik und Qualitätssicherung, Pharmakologie und Toxikologie)und zum Anderen Anwendungen (Gerinnungsfaktoren,Antikoagulanzien, Hormone, Wachstumsfaktoren, Interleukine,Interferone, Antikörper, Vakzine, Enzyme und neue Entwicklungenin den Bereichen Gentherapie und Biogenerika) therapeutischerProteine.

14. Literatur: • Zellbiologie: Alberts, Molecular Cell Biology, 2008 oder aktuelledeutsche Ausgabe

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 34 von 153

• Immunologie: Janeway et al., Immunobiology, 2004 oderaktuelle deutsche Ausgabe

• Pharmazeutische Biotechnologie: Crommelin et al.,Pharmaceutical Biotechnology, 2008

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 710301 Vorlesung Immungibologie I• 710302 Vorlesung Biomedical Engineering• 710303 Seminar Molekulare Zellbiologie• 710304 Laborübung Immunologie und Zellbiologie I

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Immunologie IPräsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 20 StundenSumme: 34 StundenVorlesung Biomedical EngineeringPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 40 StundenSumme: 68 StundenSeminarPräsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 58 StundenSumme: 72 StundenLaborübungPräsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 62 StundenSumme: 188 StundenSUMME: 382 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71031 M.Sc. Zellbiologie und Immunologie I (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Zellbiologie und Immunologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 35 von 153

Modul: 71040 M.Sc. Pflanzenbiotechnologie

2. Modulkürzel: 040100124 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Arnd Heyer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden setzen sich in Seminar- und praktischerLaborarbeit mit zentralen Fragen der Produktion NachwachsenderRohstoffe auf pflanzlicher Basis auseinander:

• Pflanzliche Rohstoffe: Produkte, Produktanforderungen,Optimierungsbedarf

• Methoden der Optimierung von Pflanzen: transgene Pflanzen,Mutanten u.a.

• Methoden der Erfassung pflanzlicher Produktivität• Umwelt-Interaktion, Stress und Produktionssicherung

Die Studierenden lernen moderne Methoden der Untersuchungdes Pflanzlichen Primärstoffwechsels kennen (HPLC, GC,Fluoreszenz-Methoden, IRSpektroskopie u.a.), wenden dieseselbst an und können Möglichkeiten und Limitationen derVerfahren beurteilen. Sie lernen statistische Verfahren zurAnalyse ihrer Daten kennen und arbeiten mit aktueller Statistik-Software.

13. Inhalt: Vorlesung: Pflanze/Umwelt-Interaktion (2 SWS):• Metabolische Regulation• Endogene (hormonale) Regulation• Erfassung und Verarbeitung von Umweltreizen• Sekundärstoffwechsel• Stress

Seminar (1 SWS):• Nachwachsende Rohstoffe aus Pflanzen• Methoden der Optimierung von Pflanzen: Gentechnik,

Mutationszüchtung u.a.

Praktische Übungen:• Quantifizierung und Charakterisierung von Inhaltsstoffen• Messung von Enzymaktivitäten• Wechselwirkung mit Umweltparametern: Stress• Biometrie

14. Literatur: • Taiz und Zeiger: Pflanzenphysiologie• Dennis, Turpin, Lefebvre, Layzell. Plant Metabolism Lorenz:

Biometrie• Von Willert, Matyssek, Herpich: Experimentelle Pflanzenökologie• Semesteraktuelles Skript der Vorlesung

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 36 von 153

• Vorlesungsbegleitender Kurs auf ILIAS

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 710401 Vorlesung Pflanzenbiotechnologie• 710402 Seminar Methoden zur Pflanzenwissenschaft• 710403 Laborübung Pflanzenphysiologischer Kurs

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 StundenSeminarPräsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 42 StundenSumme: 56 StundenLaborübungPräsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 94 StundenSumme: 220 StundenSUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71041 M.Sc. Pflanzenbiotechnologie (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Pflanzen-Biotechnologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 37 von 153

Modul: 71050 M.Sc. Technik der molekularen Genetik

2. Modulkürzel: 040500103 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Dr. Josef Altenbuchner

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden

• können analytische und präparative Techniken der molekularenGenetik anwenden und bewerten,

• können deren theoretische Hintergründe und Funktionsprinzipienerklären und die Grenzen ihrer Aussagekraft beurteilen,

• können Auswertungsverfahren anwenden und beurteilen,• können aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen mit

gentechnischem Hintergrund erklären und zu deren Bearbeitunggeeignete Verfahren diskutieren,

• können die Sicherheitsvorschriften anwenden und strukturieren

13. Inhalt: • Präparationsverfahren für NukleinsäurenNukleinsäuretransferTechniken

• Hybridisierungsverfahren und Screening-Methoden• Enzymatische Behandlung und Modifikation von DNA• Elektrophorese Verfahren für DNA und Proteine• Expressionsvektoren• Herstellung von "rekombinanten Proteinen• Enzym-Messtechnik• Polymerase Chain Reaction (PCR) und Varianten• Eukaryontische Vektoren

14. Literatur: • Kück et al., Praktikum der Molekulargenetik• Wu et al., Gene Biotechnology• Labor-Skript• Sicherheitsbelehrung

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 710501 Vorlesung Aktuelle Themen der Genetik• 710502 Laborpraktische Übung Gentechnische Methoden• 710503 Seminar Gentechnische Methoden

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 StundenSeminarPräsenzzeit: 14 StundenSelbststuium: 42 StundenSumme: 56 StundenLaborübungPräsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 94 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 38 von 153

Summe 220 StundenSUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71051 M.Sc. Technik der molekularen Genetik (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Industrielle Genetik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 39 von 153

Modul: 71060 M.Sc. Allgemeine Genetik der Mikroorganismen

2. Modulkürzel: 040500102 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Dr. Josef Altenbuchner

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden

• können analytische und präparative Grundtechniken dermikrobiellen Genetik anwenden,

• können deren theoretische Hintergründe und Funktionsprinzipienerklären und die Grenzen ihrer Aussagekraft beurteilen,

• können Auswertungsverfahren anwenden und beurteilen,• können aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen mit

genetischem Hintergrund erklären und zu deren Bearbeitunggeeignete Verfahren diskutieren,

• können die Sicherheitsvorschriften anwenden und strukturieren

13. Inhalt: • Mutagenese Technikenin vitro Mutagenese und Transformation• Transduktionsverfahren• in vivo Klonierung• Transposonen und Transposition• Konjugation• Genetik mit Bacillus und anderen Mikroben industrieller

Relevanz• Genetische Komplementation• Mikrobielle Biosonden• Medien- und Nachweistechnik• Medizinische Genetik• Populationsgenetik• Chromosomen-Biologie• Genetik ausgewählter Modell-Organismen

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 710601 Vorlesung Entwicklung der Genetik• 710602 Laborpraktische Übung Genetik der Mikroorganismen• 710603 Seminar Genetik der Mikroorganismen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 StundenSeminarPräsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 42 StundenSumme: 56 StundenLaborübungPräsenzzeit: 126 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 40 von 153

Selbststudium: 94 StundenSumme: 220 StundenSUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71061 M.Sc. Allgemeine Genetik der Mikroorganismen (PL), ,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Industrielle Genetik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 41 von 153

Modul: 71070 Funktionelle Biologische Materialien

2. Modulkürzel: - 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Unregelmäßig

4. SWS: 12 7. Sprache: Deutsch/Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Ingrid Weiß

9. Dozenten: Ingrid WeißMarcel HörningMarie-Louise Lemloh

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden- haben gute Kenntnisse von biologischen Materialien wichtigerTier- und Protistentaxa- können verschiedene biologische Materialien klassifizieren- kennen Sammel- und Hälterungsmethoden mariner undlimnischer Organismen- kennen den Einfluss von Kulturbedingungen auf die biologischeModifikation von Materialien- kennen materialwissenschaftliche und bioanalytischeUntersuchungsmethoden- kennen Stoff- und Materialkreisläufe in einem Ökosystem bei derEntstehung von biologischen Materialien (z.B. in Riffkorallen)- beherrschen unterschiedliche Methoden zur genetischenManipulation der Materialbiogenese- beherrschen verschiedene Präparationsmethoden vonbiologischen Materialien- kennen spezifische Präparationsmethoden für Hart/Weich-Grenzflächen für die Licht- und Elektronenmikroskopie- können experimentelle Limitierungen bei der Charakterisierungbiologischer Materialeigenschaften einschätzen

13. Inhalt: Grundlagen und aktuelle Forschungsergebnisse zubiologischen und materialwissenschaftlichen Aspekten vonfunktionellen biologischen Materialien (Schwerpunkt: marineund limnische Organismen, Biodiversität, Biotechnologie),experimentelle Modellsysteme zur Erforschung biologischerMaterialien, Stoffkreisläufe, Methoden der experimentellenCharakterisierung biologischer Materialien mit verschiedenenVerfahren der Mikroskopie, Präparative Herausforderungen,Materialveränderungen durch Konservierung, Bestimmungoptischer und/oder mechanischer Materialeigenschaften(Elastizität, Plastische Verformung etc.), Bezug zuinterdisziplinären Forschungsthemen.

14. Literatur: Stephen A. Wainwright: Mechanical Design in Organisms;ISBN 9780691083087https://press.princeton.edu/titles/2123.htmlAdrian Bejan: Shape and Structure, from Engineering to Nature;ISBN 9780521790499

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 42 von 153

http://www.cambridge.org/vi/academic/subjects/engineering/engineering-general-interest/shape-and-structure-engineering-nature?format=HB#401TjbbSBeo0ROTS.97David Boal: Mechanics of the Cell; ISBN 9780521130691http://www.cambridge.org/vi/academic/subjects/physics/biological-physics-and-soft-matter-physics/mechanics-cell-2nd-edition?format=PB&;isbn=9780521130691#gzm2czbPh2EJp8fI.97Marc André Meyers &; Krishan Kumar Chawla: MechanicalBehavior of Materials 2nd Edition; ISBN 9780521866750http://www.cambridge.org/vi/academic/subjects/engineering/materials-science/mechanical-behavior-materials-2nd-edition?format=HB&;isbn=9780521866750#Jc1bhk4MVaZXPgEH.97

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 710701 Vorlesung Funktionelle Biologische Materialien• 710702 Laborübung und Seminar Funktionelle Biologische

Materialien

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 StundenSeminar (1 SWS) und LaborübungenPräsenzzeit: 140 StundenSelbststudium: 46 StundenSumme: 186 StundenSUMME: 270 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71071 Funktionelle Biologische Materialien (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biobasierte Materialien

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 43 von 153

Modul: 71080 Bioanalytik II

2. Modulkürzel: 040100128 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Stephan Nußberger

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden erlernen und vertiefen qualitative undquantitative Methoden zur Bearbeitung von bioanalytischenFragestellungen, die in der Biochemie, Biologie, Biophysikund Biotechnologie häufig vorkommen. Ein Schwerpunkt liegteinerseits auf der Theorie und dem Verstehen der Methoden selbstsowie anderseits auf der Umsetzung und Anwendung derselbenin der Praxis. Die Studierenden sollen nach Belegung des Modulsdiverse bioanalytische Fragestellungen eigenständig definierenund bearbeiten können. Um komplexe bioanalytische Problemeeigenständig lösen zu können, sollen die Studierenden darüberhinaus die Stärken und Schwächen der erlernten bioanalytischenMethoden selbstständig bewerten können. Hierzu gehört auch dieFähigkeit, die Messergebnisse, die die erlernten Methoden liefern,kritisch beurteilen zu können.

13. Inhalt: Vorlesung und Seminar• Genetische Analytik (2-Hybridsystem, DNA Chips), gerichtete

Mutgeneseverfahren, Fermentationsonlineanalytik, FACS etc.• Metabolit-Chromatographie (HPLC-MS, GC-MS)• Plasmonresonanzspektroskopie• Kalorimetrie (DSC, ITC)• Elektronenmikroskopie (SEM, TEM)• Rastersondenmikroskopie (AFM, SNOM)• Fluoreszenzspektroskopie (FRET, BiFC. FISH)• Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS, FCCS)• Fluoreszenzmikroskopie und verwandte Methoden (CLSM, 4-Pi,

Ratio Imaging, TIRF, Konfokale FM, Life Imaging, PALM, STED)• Grundlagen der Röntgenkristallographie• Kleinwinkelstreuung• Einzelkanalmessungen (Patch Camp)• NMR

Praktische Übungen (im Labor der beteiligten Institute)

14. Literatur: • F. Lottspeich (Bioanalytik, Spektrum)• J.R: Lakowicz (Principles of Fluorescence Spectroscopy,

Springer)• I.N. Serdyuk, N.R. Zaccai, J. Zaccai (Methods in Molecular

Biophysics, Cambridge)

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 710801 Vorlesung Bioanalytik II• 710802 Laborübung Bioanalytik II• 710803 Seminar Bioanalytik II

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 44 von 153

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme 84 StundenÜbungPräsenzzeit 100 StundenSelbststudium 100 StundenSumme 220 StundenSeminarPräsenzzeit 14 StundenSelbststudium 46 StundenSumme 60 StundenSUMME 364 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71081 Bioanalytik II (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biophysik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 45 von 153

Modul: 71090 Umweltmikrobiologie

2. Modulkürzel: 021221521 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 8 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Karl Heinrich Engesser

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Der Abbau von Fremdstoffen durch Bakterien ist ein integralesElement in der Umwelttechnologie zur Reinigung von Ablüftenund Abwässern in der Produktion und Fertigung sowie zurSanierung von Altlasten. Der Student hat die Kenntnis derbiochemischen, genetischen und proteomischen Vorgänge bei derDegradation von Xenobiotika. Des Weiteren kennt der Student diebakteriellen Abbauwege für verschiedenste Schadstoff und diedabei bestehende Limitationen in den Zellen.

Die Studierenden

• beherrschen die Theorie der wichtigsten instrumentellanalytischen (chromatographischen und spektroskopischen)Verfahren für die Umweltkompartimente Wasser und Boden.

• besitzen grundlegendes Wissen über die Vorgehensweise undden Methoden zur Bestimmung von Umweltchemikalien undSchadstoffen in Wasser und Boden.

• sind in der Lage, chemisch-analytische Daten auszuwerten undzu bewerten.

• kennen die wichtigsten (genormten) Analysenmethodenfür anorganische und organische Schadstoffe undUmweltchemikalien und sind in der Lage, diese zu beschreiben.

13. Inhalt: Vorlesung "Mikrobiologie für Ingenieure III:• Hier wird auf Techniken zur Aufklärung von bakteriellen

Fremdstoff-Stoffwechselwegen eingegangen, Mechanismendes aeroben Aliphaten- und Aromatenabbaus werdendargelegt und außerdem technische Anwendungen vonfremdstoffdegradierenden Bakterien behandelt.

• Seminar zur Prüfungsvorbereitung.

Großpraktikum "Mikrobiologie für Ingenieure III:Anmeldung erforderlich, Frist beachten! Siehe http://www.iswa.uni-stuttgart.de/alr/ Dieses Praktikum ist sehr frei gehalten. DieStudenten bearbeiten in Kleingruppen jeweils ein Thema.Eswerden beispielsweise• schadstoffverwertende Bakterienstämme aus verschiedenen

Umweltkompartimenten isoliert, taxonomisch eingeordnet,enzymatische, kinetische und biochemische Parameterbestimmt.

• Teile der Abbauwege von Xenobiotika in Bakterienstämmenwerden mittels genetischer und biochemischer Methoden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 46 von 153

aufgeklärt. Eine Transposonmutagenese wird durchgeführt. Diegetroffenen Gene in Knock-out-Mutanten werden isoliert, kloniertund untersucht.

• Der Aufbau von Biotricklingfiltern zur Reinigung belasteterAblauft im Technikum wird geplant, die Anlage ausgelegt unddurchgeführt. Dabei werden verschiedene Sensoren selbstaufgebaut und ein Messwertsystem installiert. Die Anlage wirdeine Zeit betrieben und verschiedene Prozessparameter werdenbeobachtet.

• Monitoring von Biozönosen aus einem kleinem Technikumsbiofilter werden hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit undZusammensetzung. Genetische und biochemische Methodenwerden eingesetzt. Verschiedene Betriebszustände desBiofilters werden untersucht. Die Drift der beteiligten Spezieswird ermittelt.

Vorlesung "Instrumentelle Analytik:• Hier wird die Theorie und Praxis chromatographischer

Trennverfahren (GC und HPLC) sowie wichtigerDetektionsmethoden (UV-VIS, Fluoreszenz, Infrarot,Massenspektrometrie) behandelt.

Vorlesung "Analytik von Schadstoffen in Wasser und Boden:• Es werden genormte Verfahren (DIN, ISO oder andere) zur

Quantifizierung von Umweltchemikalien, einerseits summarisch(Gesamtkohlenstoff, AOX etc.), andererseits als Einzelstoff (z.B.PAK, polychlorierte Dibenzodioxine etc.) behandelt.

14. Literatur: • Skript zur Vorlesung "Mikrobiologie für IngenieureIIIVorlesungsunterlagen (Folien)

• Stryer, Biochemie, Spektrum, 2007• Wissenschaftliche Publikation in z.B. Journal of Bacteriology und

Applied Environmental Microbiology• Schwedt, G.: Analytische Chemie, Grundlagen, Me-hoden und

Praxis, Thieme, Stuttgart, 2004• Otto, M.: Analytische Chemie, Wiley-VCH, 3. Aufl., 2006• Hein/Kunze: Umweltanalytik mit Spektrometrie und

Chromatographie, Wiley- VCH, 3. Aufl. 2004• Rump, H.H.: Laborhandbuch für die Untersuchung von Wasser,

Abwasser und Boden, Wiley-VCH, 1998

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 710901 Vorlesung Mikrobiologie für Ingenieure III• 710902 Laborübung Großpraktikum Mikrobiologie für Ingenieure III• 710903 Vorlesung Instrumentelle Analytik• 710904 Vorlesung Analytik von Schadstoffen in Wasser und Boden

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: ArbeitsaufwandVorlesungPräsenzzeit 49Selbststudium 150Summe 199ÜbungPräsenzzeit 60Selbststudium 100Summe 160SUMME 359

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71091 Umweltmikrobiologie (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 47 von 153

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biologische Abluftreinigung

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 48 von 153

Modul: 71200 Introduction to Systems Biology

2. Modulkürzel: 074810200 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 4 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Nicole Radde

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden können Standardverfahren zur mathematischenModellierung und Modellanalyse von biochemischenReaktionsnetzwerken benennen und erklären. Sie könnendiese auf vorgegebene Systeme selbständig anwenden und dieErgebnisse interpretieren.

13. Inhalt: Die Studenten werden an folgende Themen herangeführt:• Kinetische Modellierung biochemischer Netzwerke basierend auf

chemischer Reaktionskinetik• Datenbanken und Modellierungstools• Beschränktheitsbasierte Modellierung• Stochastische Modellierungsansätze für biochemische

Reaktionsnetzwerke• Boolsche Modellierung

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 712001 Vorlesung Introduction to Systems Biology• 712002 Übung Introduction to Systems Biology

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung und ÜbungPräsenzzeit: 56 StundenSelbststudium: 124 StundenSUMME: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71201 Introduction to Systems Biology (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Systems Theory in Systems Biology

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 49 von 153

Modul: 71210 Wissenschaftliches Tauchen

2. Modulkürzel: 040100118 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 4 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Franz Brümmer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden kennen und beherrschen alle grundlegendenphysikalischen Bedingungen des Tauchens. Sie sind vertrautmit allen wichtigen medizinischen Zusammenhängen derhyperbaren Tauchmedizin. Sie sind in der Lage eine lückenloseTauchgangsplanung und -berechnung zu erstellen sowie eineRisikoanalyse und -bewertung für die geplanten Tauchgängeanzufertigen. Ihnen sind die grundlegenden Methoden derKartierung unter Wasser bekannt. Ihr Verständnis für dieInteraktion zwischen Wetter, Ozeanografie und Tauchen istgefestigt und in seinen Grundlagen begriffen.

13. Inhalt: • Grundlagen der Physik im Zusammenhang mitTauchenGrundlagen der hyperbaren Tauchmedizin

• Tauchgangsplanung und -berechnung mit allen relevantenAngaben und Bedingungen

• Risikoanalyse und -bewertung zur sicheren Durchführung einesTauchganges

• UW-Kartierung, welche Methode für welche Aufgabe bzw.Fragestellung. UW-Fotografie, Skizzen und ZeichnungenUnterwasser.

• Wetterkunde, küstennahe Ozeanografie.• Vertiefung des Wissens der UW-Kartierung, arbeiten mit

Maßband Knotenleinen, Kartiergitter.• Detaillierte Analyse aller gängigen Methoden der UW-

Dokumentation, sowie Abschätzung von Kosten und Nutzen• Einsatzplanung von UW-Kartierung und Dokumentation Kosten -

Nutzen sowie Sinnhaftigkeit.• Positionsbestimmung analog und digital unter als auch über

Wasser, grundlegender Umgang mit Karten und nautischerLiteratur.

• Nachhaltige Probenahme sowie Messung von chemischen,physikalischen und biogenen Parametern.

• Grundlegende Kenntnisse für eine nachhaltige Nutzung dermarinen Ressourcen (CBD, Bonn Guidelines ABS)

14. Literatur: • NOAA Diving Manual, Diving for Science and Technology. 4 thEdition. NTIS Order Number: PB99-102600INQ

• Robert A. Patzner 1989. Meeresbiologie, Anleitung zumpraktischen 38 Arbeiten. ISBN 3-925342-57-5

• Unterwasserarchäologie: Denkmalschutz und Archäologieunter Wasser / Deutsche Gesellschaft zur Förderung derUnterwasserarchäologie e.V. ISBN 3-89594-054-2

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 50 von 153

• DIN EN 250, Ausgabe 2000-03, Atemgeräte - AutonomeLeichttauchgeräte mit Druckluft - Anforderungen, Prüfung,Kennzeichnung, Deutsche Fassung EN 250:2000

• Hubertus Bartmann. Taucher-Handbuch 2002. ISBN3-609-75380-3

• Carl Edmonds, Christopher Lowry, John Pennefather and RobynWalker 2002. Diving and Subaquatic Medicine. 4 th ed. ArnoldLondon. ISBN 0-340-80630-3

• Oskar F. Ehm, Max Hahn, Uwe Hoffmann, Jürgen Wenzel. 2003.Der neue Ehm. Tauchen noch sicherer. ISBN 3275012169

• Hubertus Bartmann und Dr. Claus-Martin Muth. 2003.Notfallmanager Tauchunfall. ISBN 3-609-68842-4

• Axel Stibbe. 2001. Sporttauchen: der sichere Weg zumTauchsport.

• VDTL.1998. Tauchen lernen, Bd.3: Vom Fortgeschrittenen zumTauchlehrer. ISBN 3-17-014170-8

• Gambi und Dappiano (eds.) Mediterranean marine benthos: amanual of methods for its sampling and study. SIBM BiologiaMarina Mediterranea 11 (Suppl. 1): 1-604, 2004. ISSN1123-4245

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 712101 Vorlesung Wissenschaftliches Tauchen• 712102 Seminar und Übung Wissenschaftliches Tauchen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung (WiSe oder nach Vereinbarung)Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium 62 StundenSumme: 90 StundenSeminar und Übung (SoSe)Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 62 StundenSumme: 90 StundenSUMME: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71211 Wissenschaftliches Tauchen (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biobasierte Materialien

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 51 von 153

Modul: 71220 MSc Bioinformatik und Biostatistik II

2. Modulkürzel: 030800926 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 6 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Jürgen Pleiss

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: • Die Studierenden verstehen das Konzept derrelationalen Datenbank und kennen die Grundlagen derProgrammiersprache PERL. Sie sind in der Lage, eine einfacheDatenbank zu erstellen und über eine BenutzeroberflächeSequenzdaten ein- und auszulesen und zu verarbeiten.

• Die Studenten kennen die Beschreibung von Proteinsequenzendurch stochastische Modelle und beherrschen derenAnwendung auf biologische Fragestellungen (Genidentifikation,Multisequenzvergleich, Sequenzprofile)

• Biologische Daten, z.B. aus Hochdurchsatzexperimenten,weisen eine hohe Komplexität und individuelle Variabilität auf.Klassifikation des vorliegenden statistischen Problems, Wahleines geeigneten statistischen Modells, programmiertechnischesVorgehen und Interpretation der Ergebnisse sollen für typischebiologische Fragestellungen selbständig durchgeführt werdenkönnen

13. Inhalt: Bioinformatik:Relationale Datenbanken (Datenmodell, Structured QueryLanguage SQL)Einlesen, Auslesen und Verarbeiten von Proteinsequenzdaten mitHilfe der Programmiersprache PERLHidden Markov Model (HMM)Anwendung von HMMs zur Analyse von DNA- undProteinsequenzenBiostatistik:Statistische Analyse hochdimensionaler DatenSimultanes Testen vieler HypothesenMerkmalsextraktion und VorhersageGrafische MethodenVersuchsplanung und FallzahlabschätzungStochastische Prozesse

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 712201 Vorlesung Bioinformatik 2• 712202 Übung Bioinformatik 2• 712203 Vorlesung Biostatistik 2• 712204 Übung Biostatistik 2

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 84 StundenSelbststudium: 96 StundenSUMME: 180 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 52 von 153

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71221 MSc Bioinformatik und Biostatistik II (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Technische Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 53 von 153

Modul: 71230 Technische Biochemie für Fortgeschrittene I

2. Modulkürzel: 030800933 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 9 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Bernhard Hauer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden

• verstehen Mechanismen der Enzymkatalyse• kennen Methoden zur Herstellung und Optimierung von

Biokatalysatoren• kennen relevante Beispiele der Biokatalyse mit Enzymen und

Mikroorganismen

13. Inhalt: • Protein EngineeringMechanistische Aspekte der Enzymkatalyse• Funktion von Metallen in der Enzymkatalyse• Ausgewählte technisch relevante Beispiele• Entwicklung von Screening und Assaysystemen

14. Literatur: • Skript zur VL und Laborübungen• Faber, K. Biotransformations in Org. Chemistry, Springer• Bommarius, Riebel: Biocatalysis, Wiley

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 712301 Vorlesung Biokatalyse II• 712302 Laborübung Biokatalyse

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungenPräsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 28 StundenSumme: 42 StundenLaborübungPräsenzzeit: 105 StundenSelbststudium: 35 StundenSumme: 140 StundenSUMME: 182 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71231 Technische Biochemie für Fortgeschrittene I (PL), ,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Technische Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 54 von 153

Modul: 71240 M.Sc. Versuchstierkunde

2. Modulkürzel: 040100005 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 4 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Wolfgang Hauber

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden kennen

• die rechtlichen Grundlagen für die Haltung von Versuchstierenund die Durchführung von Tierversuchen,

• die Grundlagen von Zucht, Haltung, Biologie und Verhalten vonVersuchstieren,

• Möglichkeiten, Tierversuche zu ersetzen, zu verbessern oder zureduzieren,

• genetische und mikrobiologische Methoden zur Standardisierungvon Tierversuchen,

• Grundsätze der Planung, Organisation und Auswertung vonTierversuchen,

• grundlegende Methoden der Anästhesie, Analgesie undEuthanasie bei Labornagetieren,

• wichtige Methoden zur Applikation von Substanzen und zurBlutentnahme bei Labornagetieren,

• Methoden zur Durchführung einfacher chirurgischer Eingriffe beiLabornagetieren unter Narkose

13. Inhalt: Vorlesung Versuchstierkunde:Biologie wichtiger Versuchstierarten, Pflege und Haltung,Stress und Wohlbefinden, Erkennung von Leiden, Schädenund Schmerzen, Umgang mit Versuchstieren, Ernährung(Futterkomposition, Fütterungstechniken), GenetischeStandardisierung (Inzuchtstämme, Auszuchtstämme, transgeneLinien, genetische Charakterisierung und Qualitätskontrolle),Mikro-biologische Standardisierung (Mikrobiologische Kategorienvon Versuchstieren, Haltungssysteme, Desinfektion, Sterilisation,Versuchstiererkrankungen), Planung, Durchführung undAuswertung von Tierversuchen (einschl. Statistik), Anästhesieund Analgesie, Versuchsmethoden (Applikationsmethoden,Blutentnahme), Euthanasie (chemische und physikalischeVerfahren), Tierschutzgesetz, Ersatz- und Ergänzungsmethoden.Übung Tierexperimentelles Arbeiten:Umgang, Untersuchung und Verhalten von Labornagetieren,Tierschutzgerechtes Töten von Labornagetieren, Sektionenvon Maus und Ratte, Narkose und Schmerzausschaltung beiMaus und Ratte, Intraabdominale Operation bei der Ratte,Aseptische Techniken, Chirurgische Instrumentenkunde,Applikationsmethoden und Blutentnahmetechniken bei Maus undRatte.

14. Literatur: Lehrbücher der Versuchstierkunde, z.B.

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 55 von 153

• van Zutphen et al., Grundlagen der Versuchstierkunde, FischerVerlag Stuttgart

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 712401 Vorlesung Versuchstierkunde• 712402 Laborübung Tierexperimentelles Arbeiten

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungPräsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 30 StundenSumme: 44 StundenLaborübungPräsenzzeit: 35 StundenSelbststudium: 100 StundenSumme: 135 StundenSUMME: 179 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71241 M.Sc. Versuchstierkunde (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Neurobiologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 56 von 153

Modul: 71250 Vertiefende Vorlesungen Technische Biologie I

2. Modulkürzel: 040100121 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 4 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Arnd Heyer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden vertiefen und erweitern ihre wissenschaftlichenKenntnisse auf unterschiedlichen Fachgebieten.

13. Inhalt: Abhängig von den besuchten Vorlesungen aus den verschiedenenFachbereichen Biologie, Mikrobiologie, Zell- und Immunbiologie,Genetik, Verfahrenstechnik, Technische Biochemie, Biochemie,Systembiologie, Grenzflächenverfahrenstechnik, OrganischerChemie etc.Studierende sollten den jeweiligen Dozenten rechtzeitig darüberinformieren, dass sie die Vorlesung als Vertiefende Vorlesungbelegen möchten und eine LBP brauchen.Um 6 LP zu erhalten müssen Vorlesungen im Umfang von 4 SWSgehört worden sein, d.h. eine 4 SWS-Vorlesung, oder zwei 2-SWS-Vorlesungen, etc.Die Vorlesungen müssen nicht in einem Semester gehört werden.Daher sollten sich die Studierenden bestandene Vorlesungenbescheinigen lassen und die Bescheinigungen im Umfang von 4SWS gesammelt dem Studiengangmanager vorlegen.

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 712501 Vorlesung und Übung Vertiefende Vorlesungen TechnischeBiologie I

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesungen im Umfang von 4 SWSPräsenzzeit: 56 StundenSelbststudium: 124 StundenSUMME: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71251 Vertiefende Vorlesungen Technische Biologie I (PL),Schriftlich oder Mündlich, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Pflanzen-Biotechnologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 57 von 153

Modul: 71260 Vertiefende Vorlesungen Technische Biologie II

2. Modulkürzel: 040100122 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 4 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Arnd Heyer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden vertiefen und erweitern ihre wissenschaftlichenKenntnisse auf unterschiedlichen Fachgebieten.

13. Inhalt: Abhängig von den besuchten Vorlesungen aus den verschiedenenFachbereichen Biologie, Mikrobiologie, Zell- und Immunbiologie,Genetik, Verfahrenstechnik, Technische Biochemie, Biochemie,Systembiologie, Grenzflächenverfahrenstechnik, OrganischerChemie etc.Studierende sollten den jeweiligen Dozenten rechtzeitig darüberinformieren, dass sie die Vorlesung als Vertiefende Vorlesungbelegen möchten und eine LBP brauchen.Um 6 LP zu erhalten müssen Vorlesungen im Umfang von 4 SWSgehört worden sein, d.h. eine 4 SWS-Vorlesung, oder zwei 2-SWS-Vorlesungen, etc.Die Vorlesungen müssen nicht in einem Semester gehört werden.Daher sollten sich die Studierenden bestandene Vorlesungenbescheinigen lassen und die Bescheinigungen im Umfang von 4SWS gesammelt dem Studiengangmanager vorlegen.

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 712601 Vorlesung und Übung Vertiefende Vorlesungen TechnischeBiologie II

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesungen im Umfang von 4 SWSPräsenzzeit: 56 StundenSelbststudium: 124 StundenSUMME: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71261 Vertiefende Vorlesungen Technische Biologie II (PL),Schriftlich oder Mündlich, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Pflanzen-Biotechnologie

Page 58: Prüfungsordnung: 282-2016 Studiengang Master of Science ... · Modulhandbuch Studiengang Master of Science Technische Biologie Prüfungsordnung: 282-2016 Sommersemester 2018 Stand:

Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 58 von 153

Modul: 71270 Quantitative analysis of biochemical data

2. Modulkürzel: 030310938 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 5 7. Sprache: Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Albert Jeltsch

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden

• verstehen die Grundlagen der quantitativen Datenanalyse• entwickeln Lösungen zur Datenauswertung• werten neue Datensätze aus• diskutieren die Fehlerbereiche von Datenanalysen

13. Inhalt: This course teaches a very easy, flexible and straightforwardmethod for quantitative data analysis by non-linear least squares fitand numerical integration. All fits are carried out using MS-Excel asthe only computer program. It is the aim of the course to introducethe tools of quantitative data analysis to non-specialist biology andbiochemistry students and researchers.Contents:• Theoretical introduction: models, parameters, least square fit,

numerical methods, global analysis, outliers, weighing of datasets, error estimation

• Examples: linear regression, Michaelis-Menten analysis, binaryand ternary binding equilibria, multiple binding sites, bindingkinetics, dissociation kinetics, transient kinetics, complexenzyme reaction mechanisms, pH dependence of enzymeactivity

14. Literatur: • Pingoud, A., Urbanke, C., Hogget, J. und Jeltsch, A. (2002)Biochemical Methods. Wiley-VCH. ISBN 3-527-30299-9

• Jeltsch, A. Hoggett, J. und Urbanke, C. (2005) QuantitativeData Analysis in Biochemistry and Molecular Biology. In:Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine(Meyers, R.A. ed.), Wiley-VCH, Vol. 11, 391-410.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 712701 Quantitative analysis of biochemical data

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung:Präsenzzeit: 20 StundenSelbststudium: 40 StundenSumme: 60 StundenÜbung:Präsenzzeit: 40 StundenSelbststudium: 80 StundenSumme: 120 StundenSUMME: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71271 Quantitative analysis of biochemical data (PL), , Gewichtung:1

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 59 von 153

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 60 von 153

Modul: 71280 Biochemisches Forschungspraktikum für Fortgeschrittene

2. Modulkürzel: 030310805 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 9 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Albert Jeltsch

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden lernen,

moderne experimentelle Verfahren im Protein Design, derBiochemie der Protein Nukleinsäure Interaktion und derMolekularen Epigenetik anzuwenden

sich durch Literaturarbeit einen Überblick über den Stand derForschung und Methoden in den entsprechenden Themenfeldernzu verschaffen, und diese Kenntnisse anzuwenden, umExperimente zu planen

Experimente zu planen, durchzuführen, notwendigeKontrollexperimente durchzuführen und die experimentellePlanung zu begründen

Daten qualitativ und quantitativ zu erfassen, zu bewerten und zuinterpretieren

auf den Ergebnissen aufbauende Folgeexperimente zu planenund durchzuführen, um komplexe biologische Zusammenhängeexperimentell zu untersuchen

den Fortschritt des Projekts nach Regeln und Techniken deswissenschaftlichen Schreibens und Präsentierens darzustellen undzu diskutieren

13. Inhalt: Experimentelle Arbeiten unter AnleitungThemenfelder:Biochemie der Protein Nukleinsäure InteraktionenMolekulare EpigenetikProtein Design

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 712801 Laborübung

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 120 Stunden (Terminierung nach individuellerPlanung)Selbststudium: 60 StundenSumme: 180 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 61 von 153

17. Prüfungsnummer/n und -name: 71281 Biochemisches Forschungspraktikum für Fortgeschrittene(PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biochemie

Page 62: Prüfungsordnung: 282-2016 Studiengang Master of Science ... · Modulhandbuch Studiengang Master of Science Technische Biologie Prüfungsordnung: 282-2016 Sommersemester 2018 Stand:

Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 62 von 153

Modul: 72370 Analyse von Genomik- und Transkriptomdaten

2. Modulkürzel: 041011001 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 4 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Jun.-Prof. Dr. rer. nat. Björn Voß

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Biostatistik und Bioinformatik

12. Lernziele: Die Studierenden kennen verschiedene Artenvon Hochdurchsatzdaten, wie z.B. Genom- undTranskriptomsequenzierungen, und deren besonderenEigenschaften, sowie Programme zu deren effizienter Analyse.

Die Studierenden können Hochdurchsatzdaten mit Hilfeeines Galaxy-Servers analysieren und selbst Skripte in derProgrammiersprache Python entwickeln.

Die Studierenden kennen grundlegende Methoden zurstatistischen Analyse von Hochdurchsatzdaten, und deren Bezugzur Art der Daten.

13. Inhalt: Methoden der HochdurchsatzsequenzierungQualitätskontrolle von HochdurchsatzdatenGenomassemblierungGenexpressionsanalyse basierend auf RNA-seqSuchen in Sequenzdatenbanken (Blast)Skriptbasierte Verarbeitung von Daten und ErgebnissenPrakt. Implementierung grundlegender Algorithmen (z.B. Smith-Waterman)

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 723701 Vorlesung Analyse von Hochdurchsatzdaten• 723702 Übungen zur Hochdurchsatzdaten

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung:• Präsenzzeit: 28 Stunden• Selbststudium : 54 Stunden

Summe: 82 StundenÜbung• Präsenzzeit: 28 Stunden• Selbsttudium: 70 Stunden

Summe 98 StundenSUMMME 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 72371 Hochdurchsatzdatenanalyse (PL), Schriftlich oder Mündlich,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 63 von 153

19. Medienform:

20. Angeboten von: Bioinformatik und Computational Biology

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 64 von 153

Modul: 72500 Einführung in die Modellierung von Herz-Dynamiken

2. Modulkürzel: - 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 5 7. Sprache: Deutsch/Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Ingrid Weiß

9. Dozenten: Marcel Hörning

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Zusatzmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: mathematische und physikalische Grundkenntnisse aus demBachelor

12. Lernziele: • Grundlegendes Verständnis vom Herzen• Verständnis von nichtlinearer Dynamiken in der Biologie• Implementierung eines einfachen Herzmodels in Matlab• Verständnis und Nutzen der Interdisziplinarität

13. Inhalt: Teil 1 - Grundlagen des Herzens als Modellsystem • Aufbau, Funktion und Elektrophysiologie des Herzens

Teil 2 - Forschung und Medizin • Krankheitsbilder und Therapeutische Methoden (AED, ICD, etc.)• Experimentelle Methoden (in-vitro, in-vivo, ex-vivo)

Teil 3 - Modellieren von Herzdynamiken • Konzept der Erregbarkeit und Wellenausbreitung• Mathematische Prinzipien der Herz-Dynamik-Modellierung• Einführung in die Modellierung (Matlab)

14. Literatur: • Mathematical Physiology (I und II), Keener und Sneyd, Springer• An Introduction to Cardiovascular Physiology, Levick, Hodder

Arnold• Nonlinear Dynamics and Chaos, Strogatz

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 725001 Vorlesung Einführung in die Modellierung von Herz-Dynamiken

• 725002 Laborübung Einführung in die Modellierung von Herz-Dynamiken

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung: [2.0 SWS] • Präsenzzeit: 28h• Vor- und Nachbereitung: 56h

Übung [3.0 SWS] (1 Woche Block):• Präsenzzeit: 40h (8h * 5Tage)• Vor- und Nachbereitung: 56h

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 72501Einführung in die Modellierung von Herz-Dynamiken (PL), ,Gewichtung: 1

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 65 von 153

• 72502Einführung in die Modellierung von Herz-Dynamiken (USL), ,Gewichtung: 1

72501 - Vorlesung und Klausur• Klausur (90 Minuten)

72502 - Aktive Teilnahme an der Übung • Implementierung einer Herzwellendynamik in Matlab

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biobasierte Materialien

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 66 von 153

Modul: 73450 Dynamische Modellierung

2. Modulkürzel: - 5. Moduldauer: -

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: -

4. SWS: - 7. Sprache: -

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Arnd Heyer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,➞ Vertiefung II --> Wahlbereich Vertiefung -->

VertiefungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,

➞ Biologische Systeme --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,

➞ ZusatzmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,

➞ Vertiefung Ia --> Wahlbereich Vertiefung -->Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele:

13. Inhalt:

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 734501 Vorlesung Dynamische Modellierung• 734502 Seminar Dynamische Modellierung• 734503 Laborübung Dynamische Modellierung

16. Abschätzung Arbeitsaufwand:

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 73451Dynamische Modellierung (PL), , Gewichtung: 1• 73452Dynamische Modellierung (USL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von:

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 67 von 153

200 Spezialisierungsmodule

Zugeordnete Module: 210 Pflichtmodule220 Spezialisierungsfächer

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 68 von 153

210 Pflichtmodule

Zugeordnete Module: 43800 Projektstudie M.Sc. Technische Biologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 69 von 153

Modul: 43800 Projektstudie M.Sc. Technische Biologie

2. Modulkürzel: 040100129 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 9 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Arnd Heyer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 3. Semester➞ Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 3. Semester➞ Pflichtmodule --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: In Absprache mit dem/der jeweiligen Prüfer/in

12. Lernziele: Die Studierenden

• haben für eine aktuelle wissenschaftliche, ggf. auchpraxisorientierte Fragestellung im jeweiligen Fachbereich aufGrundlage von Literaturrecherchen einen Projektvorschlag zuderen Bearbeitung erstellt,

• haben geeignete Analyse- und Präparationsverfahrenausgewählt und

• einen Zeitplan für die Umsetzung der Experimentalstrategieentwickelt,

• beherrschen alle für die ersten Arbeitsphasen nötigenTechniken,

• kennen deren theoretische Hintergründe undFunktionsprinzipien,

• haben die Grenzen ihrer Aussagekraft erfasst und experimentellkontrolliert,

• sind mit den entsprechenden Auswertungsverfahren vertraut,

• haben sich durch Literaturarbeit einen Überblick über denStand der Forschung und Methoden in den entsprechendenThemenfeldern verschafft,

• sind in der Lage, den Fortschritt des Projekts nach Regelnund Techniken des wissenschaftlichen Schreibens undPräsentierens darzustellen.

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 70 von 153

13. Inhalt: Die Themenfelder und Inhalte sind abhängig von der jeweiligenAufgabenstellung

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 438001 Projektstudie MSc Technische Biologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzei: 126 StundenSelbststudium: 234 StundenSUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 43801 Projektstudie M.Sc. Technische Biologie (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Zellbiologie und Immunologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 71 von 153

220 Spezialisierungsfächer

Zugeordnete Module: 221 Biomaterialien und Nanobiotechnologie222 Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie223 Biologische Systeme

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 72 von 153

221 Biomaterialien und Nanobiotechnologie

Zugeordnete Module: 43550 Nanobiotechnologie und Hybridmaterialien mit Pflanzenvirusderivaten43570 Recruiting Biological Materials43580 Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie und Bioenergetik43600 Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen43640 Elektronenmikroskopische Methoden in der Biologie43650 Protein Design43670 Bioorganische Chemie43720 Biomaterialien und Nanotechnologie43740 Tissue Engineering43830 Technische Biochemie für Fortgeschrittene 279000 Molekulare Maschinen und Materialsynthese

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 73 von 153

Modul: 43550 Nanobiotechnologie und Hybridmaterialien mitPflanzenvirusderivaten

2. Modulkürzel: 040100125 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Christina Wege

9. Dozenten: Christina WegeHolger Jeske

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 2. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 2. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: • Die Studierenden beherrschen Grund- und Spezialwissen derPflanzenvirologie (im Kontext der Allgemeinen und Bakterien-Virologie) mit den Schwerpunkten Pflanzenvirale Biotemplatefür funktionelle Nanostrukturen und Bio-Hybridmaterialien mitPflanzenvirus-Derivaten (siehe Inhalte),

• können aktuelle grundlagen- und praxisorientierteFragestellungen der materialwissenschaftlich undnanobiotechnisch orientierten pflanzlichen Virologie identifizierenund erklären,

• können Literaturquellen bewerten und Internet-basierteRecherchetools mit Relevanz für nanobiotechnische,materialwissenschaftliche und virologische Themen anwenden.

• Sie haben analytische und präparative Techniken dermolekularen und nanobiotechnisch ausgerichtetenPflanzenvirologie intensiv unter forschungsnahen Bedingungentrainiert und können Auswertungs- und Interpretationsverfahrenfür die gewonnenen Daten anwenden,

• Sie verstehen die theoretischen Hintergründe undFunktionsprinzipien der genutzten Methoden, kennen dieGrenzen ihrer Aussagekraft und können somit deren Eignung fürspezifische Fragestellungen und Ziele beurteilen.

• Sie sind in der Lage, strukturierte Experimentalstrategien zuentwickeln, um komplexe Probleme zu lösen,

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 74 von 153

• Sie können dafür an anderen Systemen gewonneneErfahrungen abstrahieren und in neue Zusammenhängeübertragen.

• Sie können wissenschaftliche Originalpublikationeninterpretieren und bewerten und haben Methoden derVersuchsplanung und der Theoriebildung erlernt.

• Sie können zentrale Aussagen, inhaltliche Details undweniger offensichtliche Ergebnisse und Einschränkungen vonFachpublikationen einem nicht vorbereiteten Fachpublikumverständlich darstellen und kritisch hinterfragen.

• Sie haben trainiert, Zuhörer-Fragen zu Seminarvorträgen klarund umfassend zu beantworten und selbst Fragen zu stellen,die Verständnis und Interpretationsmöglichkeiten verbessernund auf größere Zusammenhänge sowie offene Sachverhaltehinweisen,

• beherrschen Moderationstechniken

• und können nach Rückkopplungsgesprächen die Wirkung deseigenen Fachvortrags auf die Rezipienten beurteilen.

13. Inhalt: Im Rahmen der Vorlesung haben die Studierenden einenfundierten Überblick zum aktuellen Wissen der Pflanzenvirologieim Kontext der Allgemeinen Virologie, mit den SchwerpunktenMolekulare Strukturen und Mechanismen, sowie Pflanzenvirenals Werkzeuge und Bausteine für Nanotechnik und Materialienerhalten. Dies umfasst vor allem:• Grundkenntnisse der Geschichte der Virologie und wichtiger

experimenteller Analyse- und Detektionsverfahren,• Bauprinzipien und Assemblierungsmechanismen von

Viruspartikeln,• Strukturen viraler Genome und deren Expressionsstrategien in

pflanzlichen und tierischen Wirten,• Replikations-, Ausbreitungs- und Übertragungsmechanismen

von Viren,• experimentelle Übertragungsverfahren in der virologischen

Forschung,• Virus-assoziierte Satelliten und Viroide,• Abwehrmechanismen von Organismen gegen virale Infektionen

und Strategien zur Antiviraltherapie in Kulturpflanzen,• Konzepte zur Nutzung von Viren als Vektoren für analytische

(Grundlagen-) Forschung, insbesondere als Silencing-Vektoren,und

• Einsatzgebiete von Viren für biotechnische, therapeutisch-pharmazeutische (phytovirales Engineering),nanobiotechnologische und materialwissenschaftliche Zwecke.

Im Rahmen des Seminars• haben sie sich mit mindestens einer englischsprachigen

Originalpublikation zu einem aktuellen Thema im Bereich

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 75 von 153

Nanobiotechnik oder Bio-Hybridmaterialien eingehend befasstund

• gelernt und geübt, Aussagen effizient in eigenen Wortenzusammenzufassen und einem Teilnehmerkreis aus B.Sc.-Studierenden und wissenschaftlichen Mitarbeitern im Rahmeneines Seminarvortrags klar, aber kritisch darzustellen.

• Sie haben mündlich wissenschaftliches Diskutieren trainiert.

Im Rahmen der Laborübung wird drei Wochen ganztags derForschungsalltag geübt (präparative und analytische Verfahren deraktuellen Nanobiotechnik in Kombination mit der Pflanzenvirologie,unter Nutzung wichtiger Routinetechniken der Molekularbiologie).Experimente finden z.T. in direktem Zusammenhang mit laufendenUntersuchungen statt, und zwar zu Fragestellungen rund um dasssRNA-enthaltende Tabakmosaikvirus TMV und seine Protein-und RNA-Bestandteile, und deren Nutzung als Gerüstbildner undfunktionelle Strukturen für Nanotechnik und Materialien.Konkrete Inhalte z.B.:• Inokulation von Pflanzen mit natürlichen und modifizierten

Viren und Genkonstrukten: durch Agrobakterien, Genkanone,mechanische Aufreibung usw., standardisierte Symptomanalyse,

• Heterologe Produktion viraler Bausteine in Bakterien-/Hefe-Zellkulturen,

• Isolation viraler Komponenten durch biochemische undchromatographische Methoden,

• Reinigungsverfahren für Viruspartikel, Nukleinsäurenund Proteine (einschließlich Ultrazentrifugation undDichtegradienten),

• Präparation und Modifikation viraler Nanobiotemplate durch In-vitro-Selbstassemblierung,

• Molekulare und strukturbiologische Analyseverfahren:Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM), nativeGelelektrophorese von Protein-/Nukleinsäurekomplexen,denaturierende Elektrophoresen, Nukleinsäure-Hybridisierung,nichtradioaktive Detektionsverfahren, Protein-Elektrophorese(PAGE), immunologische Techniken: ELISA (Enzyme-LinkedImmunosorbent Assay), Western Blot

• Funktions- und Kinetik-Studien durch z.B. Enzymaktivitäts-Messungen, Fluoreszenzlokalisation, Dynamische Verfahren(z.B. Lichtstreuung).

Es wird vermittelt, wie diese Methoden durchgeführt undwie geeignete Versuchsstrategien entwickelt und umgesetztwerden. Die Resultate parallel bearbeiteter Experimente sindErgebnisbausteine für größere Fragestellungen und Ziele.

14. Literatur: • R. Hull: Matthews' Plant Virology (aktuelle Auflage)

• Skript und empfohlene Fachartikel

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 435501 Vorlesung Molekularbiologie II: Pflanzenvirologie• 435502 Seminar Pflanzenvirusderivate für Nanobiotechnologie und

Hybridmaterialien• 435503 Laborübung Nanobiotechnologie und Hybridmaterialien mit

Pflanzenvirusderivaten

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Spezialvorlesung Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 76 von 153

Summe: 84 Stunden Literaturseminar Präsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 14 StundenSumme: 28 Stunden Laborübung Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 122 StundenSumme: 248 Stunden SUMME: 380 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43551Nanobiotechnologie und Hybridmaterialien mitPflanzenvirusderivaten (PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1

• 43552Nanobiotechnologie und Hybridmaterialien mitPflanzenvirusderivaten (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Molekularbiologie und Virologie der Pflanzen

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 77 von 153

Modul: 43570 Recruiting Biological Materials

2. Modulkürzel: 040100112 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Franz Brümmer

9. Dozenten: Franz BrümmerMichael Rolf SchweikertJoachim BillN. N.

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Ergänzungsmodul Biodiversität (Bachelor TB), ErgänzungsmodulFunktionelle Biologische Materialien (Bachelor TB) oderVergleichbares

12. Lernziele: Die Studierenden

• haben gute Kenntnisse von der Biologie ausgewählter limnischerund mariner Invertebraten,

• beherrschen fortgeschrittene Sammel- und Hälterungsmethodenmariner und limnischer Organismen,

• beherrschen Methoden der Gewinnung und Analyseunterschiedlicher Biomaterialien,

• beherrschen verschiedene Präparationsmethoden von Organen,Strukturen und Biomaterialen

• sind vertraut mit licht- und elektronenoptischen undweiterführenden Methoden zur Charakterisierung neuerBiomaterialien,

• sind in der Lage den gesamten Prozess von der Suche unddem Sammeln interessanter Organismen bis zu Gewinnungund Charakterisierung gesuchter Biomaterialien eigenständigdurchzuführen.

13. Inhalt: Exemplarische Gewinnung, Präparation und Aufarbeitung,optische, elektronenoptische und AFM-Analyse, Elementaranalysebekannter Biomaterialien aus selbst isolierten aquatischenund marinen Organismen, anschließend daran Suche undentsprechende Bearbeitung neuer Biomaterialien. SpezielleMethoden: Methoden der Isolation und Aufarbeitung derOrganismen. Methoden der Biodiversitätsforschung und gezieltenSuche nach Biomaterialien gewünschter Funktion. Kultur schwerkultivierbarer mariner und limnischer Organismen zur nachhaltigenNutzung von Biomaterialien. Analysemethoden (s.o.) neuerBiomaterialien.

14. Literatur: • Skript und semesteraktuelle Liste

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 435701 Vorlesung Biodiversity and Biomaterials• 435702 Seminar Biodiversity and Biomaterials• 435703 Laborübung Biodiversity and Biomaterials

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 78 von 153

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Seminar Präsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 14 StundenSumme: 28 Stunden Laborübung Präsenzzeit (im Labor): 30 StundenPräsenzzeit (in meeresbiol. Station): 96 StundenSelbststudium: 122 StundenSumme: 248 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43571Recruiting Biological Materials (PL), Mündlich, 60 Min.,Gewichtung: 1

• 43572Recruiting Biological Materials (USL), Sonstige, Gewichtung:1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biobasierte Materialien

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 79 von 153

Modul: 43580 Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie und Bioenergetik

2. Modulkürzel: 040100108 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 13 7. Sprache: Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Robin Ghosh

9. Dozenten: Robin GhoshCaroline Autenrieth

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Empfohlenene Voraussetzungen: erfolgreiches Absolvierendes B.Sc. Moduls Grundlagen der Physikalischen Enzymologie,Biochemie, Mathematik

12. Lernziele: • Die Studierenden können Prinzipien spektrokopischer Analysenerklären, und eigenständig die für spezifische Fragen geeignetenVerfahren auswählen

• Sie können an biologischen Systemen spektroskopischeAnalysen durchführen und die erhaltenen Daten eigenständigauswerten und Befunde kritisch diskutieren

• Die Studierenden können Möglichkeiten und Grenzenverschiedener physikalischer Messverfahren einschätzen undselbständig experimentelle Strategien entwickeln

13. Inhalt: Quantenmechanische Grundlagen für Biologen, Anwendung in derSpektroskopie, statistische Thermodynamik für Biologen,fortgeschr. Enzymkinetik, Strukturbiologie von Membranproteinen

14. Literatur: • Physical Biochemistry, Autoren, Tinoco, Sauer, Wang,

• Bioenergetics 3, Autoren: Nichols, Ferguson (jeweils aktuelleAuflagen)

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 435801 Vorlesung Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie undBioenergetik

• 435802 Seminar Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie undBioenergetik

• 435803 Laborübung Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie undBioenergetik

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung (WiSe) Präsenzzeit: 28 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 80 von 153

Selbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Seminar (SoSe) Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 28 StundenSumme: 56 Stunden Laborübung (SoSe) Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 94 StundenSumme: 220 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43581Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie und Bioenergetik(PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1

• 43582Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie und Bioenergetik(USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform: Tafel, Powerpoint, Folien

20. Angeboten von: Bioenergetik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 81 von 153

Modul: 43600 Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen

2. Modulkürzel: 43600 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Georg Sprenger

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Technische Biologie III (BSc Technische Biologie)

12. Lernziele:

13. Inhalt:

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436001 Vorlesung Mikrobielle Biosynthesen undBiotransformationen

• 436002 Laborübung Mikrobielle Biosynthesen undBiotransformationen

• 436003 Vorlesung Biotechnologie mit Pilzen• 436004 Vorlesung Planung und Durchführung mikrobieller

Biokatalysen• 436005 Vorlesung Extremophile Mikroorganismen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand:

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43601Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen (PL),Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1

• 43602Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen (USL),Sonstige, Gewichtung: 1

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung (in Summe 60 Min)Unbenotete Studienleistung: Protokoll zur Laborpraktischen Übung

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Mikrobiologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 82 von 153

Modul: 43640 Elektronenmikroskopische Methoden in der Biologie

2. Modulkürzel: 040100116 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: PD Dr. Michael Rolf Schweikert

9. Dozenten: Michael Rolf SchweikertKatharina Hipp

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Zusatzmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• haben gute Kenntnisse in der Planung und Durchführungunterschiedlicher elektronenmikroskopischerPräparationsverfahren,

• beherrschen verschiedene Präparationsmethoden derElektronenmikroskopie

• beherrschen unterschiedliche Geräte zur Präparationbiologischer Proben für die Elektronenmikroskopie,

• sind vertraut mit den theoretischen Grundlagen derElektronenmikroskopie

• sind vertraut mit der Interpretation von elektronenoptischenAufnahmen und der entsprechenden Methoden zurVisualisierung,

• sind in der Lage den gesamten Prozess von der Fixierung,Probenvorbereitung, Mikroskopie, Aufnahme der Bilddaten,Prozessierung und Visualisierung durchzuführen.

13. Inhalt: Exemplarische Gewinnung, Präparation und Aufarbeitung vonOrganismen, Anschließend daran die entsprechende Bearbeitungunterschiedlicher biologischer Proben.Spezielle Methoden: Konventionelle und Kryofixierung,Ultrastruktur von Zellen u. Organen, Negativ-Kontrastverfahren,Elektronentomografie, Gefrierbruch-Methoden, Rekonstruktion und3D-Visualisierung der erhaltenen Daten.

14. Literatur: • Skript und semesteraktuelle Liste

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436401 Laborübung Elektronenmikroskopische Methoden• 436402 Seminar Elektronenmikroskopische Methoden

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Laborübung Präsenzzeit: 126 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 83 von 153

Selbststudium: 134 StundenSumme: 260 Stunden Seminar Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 72 StundenSumme: 100 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43641Elektronenmikroskopische Methoden in der Biologie (PL),Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1

• 43642Elektronenmikroskopische Methoden in der Biologie (USL),Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biobasierte Materialien

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 84 von 153

Modul: 43650 Protein Design

2. Modulkürzel: 030800931 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Jürgen Pleiss

9. Dozenten: Jürgen Pleiss

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,➞ Zusatzmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 2. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• Können wesentliche bioinformatische Methoden zur Analyse vonProteinsequenzen und zur Modellierung von Proteinstrukturenauf praxisnahe Fragestellungen anwenden und die Ergebnissediskutieren

• Können ausgewählte Dockingmethoden zur Vorhersage vonProtein-Ligand-Komplexe einsetzen und kennen Beispiele fürdas Drug Design

• Können für Proteinsysteme ein molekularmechanisches Kraftfeldetablieren und kennen Beispiele für die Parametrisierung vonAtomtypen

• Können molekulardynamische Simulationen vonProteinsystemen durchführen und kritisch auswerten

• Können die Methoden des computergestützten Proteindesignsanwenden

13. Inhalt: Modellierung von ProteinstrukturenDurchführung und Analyse von molekulardynamischenSimulationenKraftfelder für Proteine und LigandenDocking von Proteinen und LigandenDesign von Mutanten

14. Literatur: • Semesteraktuelles Skript zur Vorlesung

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436501 Vorlesung und Übung Simulation von Proteinen• 436502 Laborpraktikum und Literaturseminar Design von Proteinen

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 85 von 153

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung und Übung (WiSe)Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Laborübung und Literaturseminar (SoSe)Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 150 StundenSumme: 276 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43651Protein Design (PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1• 43652Protein Design (USL), Sonstige, Gewichtung: 1• 43653Protein Design Praktikum (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Technische Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 86 von 153

Modul: 43670 Bioorganische Chemie

2. Modulkürzel: 030620801 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Dr. Clemens Richert

9. Dozenten: Jörg Senn-BilfingerClemens RichertBirgit ClaasenMichael Börsch

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Studierende

• werden in aktuelle Themen der bioorganischen undbiophysikalischen Chemie eingewiesen

• lernen wie biologisch relevante Moleküle synthetisiert werden• verstehen die chemischen, biochemischen und physikalischen

Eigenschaften biologisch relevanter Moleküle• verstehen die Prinzipien der bioorganischen und

biophysikalischen Chemie• lernen analytische und präparative Techniken der

bioorganischen Chemie sowie Analyseverfahren unterforschungsnahen Bedingungen

• verstehen deren theoretische Hintergründe undFunktionsprinzipien und kennen die Grenzen ihrer Aussagekraft,

• kennen experimentelle Verfahren für typische Fragestellungenund Ziele.

• Sie haben sich eingehend mit wissenschaftlichenOriginalpublikationen beschäftigt und Methodenwissenschaftlichen Arbeitens (Versuchsplanung) und derTheoriebildung erlernt.

• Sie kennen Aufbauprinzipien wissenschaftlicherPublikationstypen,

• einem nicht vorbereiteten Fachpublikum unter Nutzungelektronischer Hilfsmittel und geeigneter Präsentationstechnikenverständlich darzustellen und dabei auch kritisch zu hinterfragen.

13. Inhalt: Im Rahmen der Vorlesung erhalten die Studierenden einenfundierten Überblick zum aktuellen Wissen ausgewählterTeilbereiche der bioorganischen Chemie. Die Vorlesung wird sichmit wichtigen Klassen der biologisch relevanten Verbindungenbefassen. Dabei liegt die Betonung auf Verbindungen, diemedizinische oder biotechnologische Anwendungen haben.Weiterhin werden Techniken des wissenschaftlichen Arbeitens aufdem Gebiet der bioorganischen und biophysikalischen Chemievermittelt.Im Rahmen des Seminars

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 87 von 153

• haben sie sich mit mindestens einer englischsprachigenOriginalpublikation zu einem aktuellen Thema im Bereichbioorganische Chemie eingehend befasst und

• gelernt und geübt, Aussagen effizient in eigenen Wortenzusammenzufassen und einem Teilnehmerkreis auswissenschaftlichen Mitarbeitern im Rahmen einesSeminarvortrags klar, aber kritisch darzustellen.

Im Rahmen der Laborexperimente wird drei Wochen ganztagsder Forschungsalltag geübt (präparative und/oder analytischeVerfahren der aktuellen bioorganischen Chemie.)Konkrete Inhalte z.B.: Es wird vermittelt, wie diese Methodendurchgeführt und wie geeignete Versuchsstrategien entwickelt undumgesetzt werden. Die Resultate parallel bearbeiteter Experimentesind Ergebnisbausteine für größere Fragestellungen und Ziele.

14. Literatur: • R. Phillips et al., Physical Biology of the Cell, Garland (2009)• Blackburn, Gait, Loakes and Williams, Nucleic Acids in

Chemistry and Biology, RSC Publishing, 2006.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436701 Vorlesung Advanced Bioorganic Compounds• 436702 Vorlesung Biophysical Chemistry and Structure• 436703 Literaturseminar Bioorganische Chemie• 436704 Laborübung Bioorganische Chemie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Spezialvorlesung Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Literaturseminar Präsenszeit: 14 StundenSelbststudium: 14 StundenSumme: 28 Stunden LaborübungPräsenszeit: 126 StundenSelbststudium: 124 StundenSumme: 250 Stunden SUMME: 362 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43671Bioorganische Chemie (PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1• 43672Bioorganische Chemie (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biologische Chemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 88 von 153

Modul: 43720 Biomaterialien und Nanotechnologie

2. Modulkürzel: 041400111 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 8 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Günter Tovar

9. Dozenten: Günter TovarFranz BrümmerKirsten Borchers

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• beherrschen die Theorie der nanostrukturierten Materie undBiomaterialien

• kennen die physikalisch-chemischen Eigenschaftenvon Biomaterialien und Nanomaterialien sowie ihreAnalysemethoden wissen um Einsatz und Anwendungen derBiomaterialien und Nanomaterialien

13. Inhalt: • Aufbau und Struktur von Biomaterialien

• Herstellung und Verarbeitung von Biomaterialien

• Mechanische, chemische und biologische Eigenschaften vonBiomaterialien

• Anwendung von Biomaterialien in technischen Produkten

• Aufbau und Struktur von Nanomaterialien

• Herstellung und Verarbeitung von Nanomaterialien

• Mechanische, chemische, elektrische, optische, magnetische,biologische Eigenschaften von Nanomaterialien

• Anwendung von Nanomaterialien in technischen Produkten

14. Literatur: • Petra Kluger, Günter Tovar und Thomas Hirth, Biomaterialien -Herstellung, Struktur und Eigenschaften, Vorlesungsmanuskript.

• Günter Tovar und Thomas Hirth, Nanotechnologie - Chemie,Physik und Biologie der Nanomaterialien, Vorlesungsmanuskript.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 437201 Vorlesung Biomaterialien - Herstellung, Struktur undEigenschaften

• 437202 Vorlesung Nanobiotechnologie - Chemie, Physik undBiologie der Nanomaterialien

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 89 von 153

• 437203 Laborübung Biomaterialien und Nanobiotechnologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Biomaterialien - Herstellung, Struktur undEigenschaften biokompatibler Materialien Präsenzzeit: 21 StundenSelbststudium: 69 StundenSumme: 90 Stunden Vorlesung Nanotechnologie - Chemie, Physik und Biologie derNanomaterialien Präsenzzeit: 21 StundenSelbststudium: 69 StundenSumme: 90 Stunden Praktische Übungen Biomaterialien und Nanomaterialien Präsenzzeit: 42 StundenSelbststudium: 138 StundenSumme: 180 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43721Biomaterialien und Nanotechnologie (PL), Mündlich, 60 Min.,Gewichtung: 1

• 43722Biomaterialien und Nanotechnologie (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform: Beamer und Overhead-Präsentation, Tafelanschrieb, Praktikum,Exkursion.

20. Angeboten von: Grenzflächenverfahrenstechnik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 90 von 153

Modul: 43740 Tissue Engineering

2. Modulkürzel: 041400131 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Unregelmäßig

4. SWS: 8 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Thomas Hirth

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ ZusatzmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studenten

• kennen die Konzepte des Tissue Engineering (TE)

• wissen um die Grundlagen der Zell- und Gewebekultur

Die Studenten beherrschen nach dem Praktikum

• die Grundlagen des sterilen Arbeitens

• die Grundlagen der Zellkulturtechnik

13. Inhalt: • Konzept des Tissue Engineering

• Grundlagen der Gewebekultur

• Analysemethoden für die Qualitätskontrolle von Zellen und TE-Produkten

14. Literatur: • Petra Kluger, Jan Hansmann, Martina Hampel und ThomasHirth, Zellkulturtechnik, Vorlesungsmanuskript.

• Petra Kluger, Jan Hansmann, Martina Hampel undThomas Hirth, Dreidimensionale Gewebekultur undBioreaktortechnologie ,

• Vorlesungsmanuskript.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 437401 Vorlesung Zellkulturtechnik• 437402 Vorlesung Dreidimensionale Gewebekultur und

Bioreaktortechnologie• 437403 Praktikum Zellkulturtechnik, Dreidimensionale Gewebekultur

und Bioreaktortechnologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Zellkulturtechnik Präsenzzeit: 28 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 91 von 153

Selbststudium: 60 StundenSumme: 88 Stunden Vorlesung Dreidimensionale Gewebekultur undBioreaktortechnologie Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 60 StundenSumme: 88 Stunden Praktikum Zellkulturtechnik, Dreidimensionale Gewebekulturund Bioreaktortechnologie Präsenzzeit: 56 StundenSelbststudium: 126 StundenSumme: 182 Stunden Summe: 358 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43741Tissue Engineering (PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1• 43742Tissue Engineering (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... : Masterarbeit Technische Biologie

19. Medienform: Beamer und Overhead-Präsentation, Tafelanschrieb, Praktikum.

20. Angeboten von: Grenzflächenverfahrenstechnik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 92 von 153

Modul: 43830 Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2

2. Modulkürzel: 030800934 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 10 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Bernhard Hauer

9. Dozenten: Bernhard HauerJoachim Bill

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ ZusatzmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Wahlmodule --> VertiefungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• verstehen Funktion und Struktur von Enzymen

• kennen Methoden zur Optimierung von Biosynthesen

• sind mit aktuellen Beispielen zur technischen Biochemie undsynthetischen Biologie vertraut

13. Inhalt: • Synthese nicht-physiologischer Produkte (synthetische Biologie)

• Optimierung von Enzymeigenschaften: rekombinante Enzymeund Enzyme Engineering

• Neuartige Biosynthesen und Regulation

• Mechanistische Aspekte

• Technisch relevante Anwendungen

14. Literatur: • aktuelle Primärliteratur

• Vorlesungsskript

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 438301 Vorlesung Synthetische Biologie• 438302 Laborübung und Seminar Technische Biochemie II

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 93 von 153

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 28 StundenSumme: 42 Stunden Übung Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 194 StundenSumme: 320 Stunden SUMME: 362 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43831Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2 (PL), Mündlich,60 Min., Gewichtung: 1

• 43832Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2 (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

Benotetes Protokoll zur Übung

18. Grundlage für ... : Masterarbeit Technische Biologie

19. Medienform: Powerpoint Präsentation

20. Angeboten von: Technische Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 94 von 153

Modul: 79000 Molekulare Maschinen und Materialsynthese

2. Modulkürzel: - 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 9 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Ingrid Weiß

9. Dozenten: Ingrid Weiß

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Theoretische und möglichst auch praktische Grundkenntnissein und vertieftes Interesse an Biochemie, Zellbiologie,Physikalische Chemie, Biophysik, Anorganische Chemie /Materialwissenschaften, Elektronenmikroskopie

12. Lernziele: Die Studierenden kennen die Diversität der MolekularenMotoren und sind in der Lage molekulare, zellbiologische sowiegewebespezifische Regulationsmechanismen der Biosynthese vonGrenzflächen und Materialien in Organismen skalenübergreifendzu verstehen. Sie lernen die Funktion von Multienzymkomplexenund Strukturproteinen in Bezug auf die Kommunikation zwischenZellen und den von ihnen synthetisierten Materialien aufunterschiedlichen Längenskalen kennen. Die Studierendenlernen exemplarisch die Nutzung von Modellsubstraten zurAufklärung der Synthese von Grenzflächen und Materialvorstufenkennen. Weiterhin erwerben Sie Kenntnisse über die Bildungvon biologischen Materialien durch gentechnisch verändertebiotechnologische und biophysikalische Modellorganismen,sowie Screening-Verfahren für materialverändernde Proteineder extrazellulären Matrix. Die Studierenden erlangentheoretische sowie umfassende methodische Kenntnisse zurexperimentellen Charakterisierung von dynamischen Prozessender Materialbiogenese und sind in der Lage das erworbene Wissenanzuwenden.

13. Inhalt: Einführung in die Analyse von Molekularen Motoren bzw.Molekularen Maschinen im Kontext der Biosynthese undStrukturbildung von Materialien. Exemplarisch werdenunterschiedliche Regulationsmechanismen von Enzymsystemenim Kontext von Membrangrenzflächen und der extrazellulärenMatrix diskutiert. Verschiedene Herangehensweisen für diegrundlagenorientierte Analyse sowie die biotechnologischeAnwendung von Modellorganismen für die Synthese vonKompositmaterialien werden vorgestellt. An ausgewähltenBeispielen werden die besprochenen Aspekte im Rahmen vonbegleitenden Laborübungen vertieft. Chancen und Limitierungender verschiedenen Systeme sowie Besonderheiten deranalytischen Verfahren für biogene Kompositmaterialien werdenaufgezeigt.

14. Literatur: Pflichtlektüre, Skript, e-learning,Pflichtlektüre: Molecular Biology of Assemblies and MachinesAuthors: A. Steven, W. Baumeister, L. N. Johnson, R. N. PerhamISBN: 9780815341666

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 95 von 153

Publication Date: February 18, 2016Language: Englishhttp://garlandscience.com/product/isbn/9780815341666

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 790001 Vorlesung Molekulare Motoren und EnzymatischeMaterialsynthese

• 790002 Seminar Enzymbasierte Materialien - Evolution und Analyse• 790003 Laborübung Molekulare Maschinen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: • Präsenzzeit in Stunden: 126• Selbststudiumszeit in Stunden: 224

Diese Angaben müssen für alle Lehrveranstaltungen des Modulsgesondert aufgeführt werden:Vorlesung:Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium 56 StundenSumme 84 StundenLaborübungPräsenzzeit 84 Stunden (2 Wochen)Selbststudium 108 Stunden (inkl. Protokoll)Summe 192 StundenSeminarPräsenzzeit 14 StundenSelbststudium 60 StundenSumme 84 Stunden360 Stunden in der Summe

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 79001Protokoll Molekulare Maschinen und SeminarvortragEnzymbasierte Materialien (USL), , Gewichtung: 1

• 79002Molekulare Maschinen und Materialsynthese (PL), ,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biobasierte Materialien

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 96 von 153

222 Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie

Zugeordnete Module: 43560 Molekulare Pflanzenvirologie43580 Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie und Bioenergetik43590 Antikörper Engineering43600 Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen43650 Protein Design43680 Up- and Downstream Prozessentwicklung43690 Strukturierte Zellmodelle43730 Bioenergie und Industrielle Biotechnologie43750 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik43830 Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 97 von 153

Modul: 43560 Molekulare Pflanzenvirologie

2. Modulkürzel: 040100114 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Holger Jeske

9. Dozenten: Katharina HippHolger JeskeTatjana KleinowChristina Wege

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Vertiefung II --> Wahlbereich Vertiefung -->Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: • Die Studierenden beherrschen Grund- und Spezialwissen derPflanzenvirologie im Kontext der Allgemeinen Virologie, mit denSchwerpunkten Molekulare Strukturen und Mechanismen, sowiePflanzenviren als Werkzeuge und Modellsysteme (siehe Inhalte),

• können aktuelle grundlagen- und praxisorientierte Fragen undForschungsthemen im Bereich der pflanzlichen Virologie unddes phytoviralen Engineering identifizieren und erklären,

• können Literaturquellen bewerten und Internet-basierteRecherchetools mit Relevanz für virologische Themenanwenden.

• Sie haben analytische und präparative Techniken dermolekularen Pflanzenvirologie intensiv unter forschungsnahenBedingungen trainiert und können Auswertungs- undInterpretationsverfahren für die gewonnenen Daten anwenden,

• Sie verstehen die theoretischen Hintergründe undFunktionsprinzipien der genutzten Methoden, kennen dieGrenzen ihrer Aussagekraft und können somit deren Eignung fürspezifische Fragestellungen und Ziele beurteilen.

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 98 von 153

• Sie sind in der Lage, strukturierte Experimentalstrategien zuentwickeln, um komplexe Probleme zu lösen,

• Sie können dafür an anderen Systemen gewonneneErfahrungen abstrahieren und in neue Zusammenhängeübertragen.

• Sie können wissenschaftliche Originalpublikationeninterpretieren und bewerten und haben Methoden derVersuchsplanung und der Theoriebildung erlernt.

• Sie können zentrale Aussagen, inhaltliche Details undweniger offensichtliche Ergebnisse und Einschränkungen vonFachpublikationen einem nicht vorbereiteten Fachpublikumverständlich darstellen und kritisch hinterfragen.

• Sie haben trainiert, Zuhörer-Fragen zu Seminarvorträgen klarund umfassend zu beantworten und selbst Fragen zu stellen, diedas Verständnis verbessern und auf größere Zusammenhängesowie offene Sachverhalte hinweisen,

• beherrschen Moderationstechniken

• und können nach Rückkopplungsgesprächen die Wirkung deseigenen Fachvortrags auf die Rezipienten beurteilen.

13. Inhalt: Im Rahmen der Vorlesung haben die Studierenden einenfundierten Überblick zum aktuellen Wissen der Pflanzenvirologieim Kontext der Allgemeinen Virologie, mit den SchwerpunktenMolekulare Strukturen und Mechanismen, sowie Pflanzenviren alsWerkzeuge und Modellsysteme erhalten. Dies umfasst vor allem:• Grundkenntnisse der Geschichte der Virologie und wichtiger

experimenteller Analyse- und Detektionsverfahren,• Bauprinzipien von Viruspartikeln,• Strukturen viraler Genome und deren Expressionsstrategien in

pflanzlichen und tierischen Wirten,• Replikations-, Ausbreitungs- und Übertragungsmechanismen

von Viren, vorrangig in pflanzlichen Wirten,• experimentelle Übertragungsverfahren in der virologischen

Forschung,• Virus-assoziierte Satelliten,• Viroide,• Abwehrmechanismen von Organismen gegen virale Infektionen,• Strategien zur Antiviraltherapie in Kulturpflanzen,• Konzepte zur Nutzung von Viren als Vektoren für analytische

(Grundlagen-) Forschung, insbesondere als Silencing-Vektoren,und

• Einsatzgebiete von Viren für biotechnische, therapeutisch-pharmazeutische (phytovirales Engineering) undnanobiotechnologische Zwecke.

Im Rahmen des Seminars

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 99 von 153

• haben sie sich mit mindestens einer englischsprachigenOriginalpublikation zu einem aktuellen pflanzenviralen Themaeingehend befasst und

• gelernt und geübt, Aussagen effizient in eigenen Wortenzusammenzufassen und einem Teilnehmerkreis aus B.Sc.-Studierenden und wissenschaftlichen Mitarbeitern im Rahmeneines Seminarvortrags klar, aber kritisch darzustellen.

• Sie haben mündlich wissenschaftliches Diskutieren trainiert.

Im Rahmen der Laborübung wird drei Wochen ganztags derForschungsalltag geübt (präparative und analytische Verfahrender aktuellen und klassischen Pflanzen- und Tiervirologie, unterNutzung wichtiger Routinetechniken der Molekularbiologie).Experimente finden z.T. in direktem Zusammenhang mitlaufenden Untersuchungen statt: zu Fragestellungen rund umGeminiviren (Einzelstrang-DNA-Viren mit großer ökonomischerund ökologischer Bedeutung) und zum ssRNA-enthaltendenTabakmosaikvirus TMV (einem Virus mit großer aktueller Relevanzfür die Nanobiotechnik). Konkrete Inhalte:• Inokulation von Pflanzen mit Viren und Genen: durch

Agrobakterien, Genkanone, mechanische Aufreibung usw.,standardisierte Symptomanalyse,

• Reinigungsverfahren für Viruspartikel, Nukleinsäurenund Proteine (einschließlich Ultrazentrifugation undDichtegradienten),

• Molekulare und strukturbiologische Analyseverfahrenwie: Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM),Gelelektrophorese, Southern-, Dot- und Tissue-Blots, Nukleinsäure-Hybridisierung, nichtradioaktiveDetektionsverfahren, PCR, Rolling Circle Amplification (RCA),Restriktionsfragment-Längen-Polymorphismus-(RFLP-)-Analytik / Genetischer Fingerabdruck, Protein-Elektrophorese(PAGE), immunologische Techniken: ELISA (Enzyme-LinkedImmunosorbent Assay), Western Blot,

• In-vivo-Studien einschließlich Epifluoreszenz-Mikroskopie vonReporterproteinen, pflanzliche Gewebekultur.

Es wird vermittelt, wie diese Methoden durchgeführt undwie geeignete Versuchsstrategien entwickelt und umgesetztwerden. Die Resultate parallel bearbeiteter Experimente sindErgebnisbausteine für größere Fragestellungen.

14. Literatur: • R. Hull: Matthews' Plant Virology (aktuelle Auflage)

• Buchanan/Gruissem/Jones: Biochemistry and Molecular Biologyof Plants (aktuelle Auflage)

• Skript und empfohlene Fachartikel

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 435601 Vorlesung Nanobiotechnologie und Hybridmaterialien mitPflanzenvirusderivaten

• 435602 Seminar Literaturseminar Molekulare Pflanzenvirologie• 435603 Laborübung Molekulare Pflanzenvirologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Spezialvorlesung Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Literaturseminar

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 100 von 153

Präsenszeit: 14 StundenSelbststudium: 14 StundenSumme: 28 Stunden Laborübung Präsenszeit: 126 StundenSelbststudium: 122 StundenSumme: 248 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43561Molekulare Pflanzenvirologie (PL), Mündlich, 60 Min.,Gewichtung: 1

• 43562Molekulare Pflanzenvirologie (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Molekularbiologie und Virologie der Pflanzen

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 101 von 153

Modul: 43580 Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie und Bioenergetik

2. Modulkürzel: 040100108 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 13 7. Sprache: Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Robin Ghosh

9. Dozenten: Robin GhoshCaroline Autenrieth

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Empfohlenene Voraussetzungen: erfolgreiches Absolvierendes B.Sc. Moduls Grundlagen der Physikalischen Enzymologie,Biochemie, Mathematik

12. Lernziele: • Die Studierenden können Prinzipien spektrokopischer Analysenerklären, und eigenständig die für spezifische Fragen geeignetenVerfahren auswählen

• Sie können an biologischen Systemen spektroskopischeAnalysen durchführen und die erhaltenen Daten eigenständigauswerten und Befunde kritisch diskutieren

• Die Studierenden können Möglichkeiten und Grenzenverschiedener physikalischer Messverfahren einschätzen undselbständig experimentelle Strategien entwickeln

13. Inhalt: Quantenmechanische Grundlagen für Biologen, Anwendung in derSpektroskopie, statistische Thermodynamik für Biologen,fortgeschr. Enzymkinetik, Strukturbiologie von Membranproteinen

14. Literatur: • Physical Biochemistry, Autoren, Tinoco, Sauer, Wang,

• Bioenergetics 3, Autoren: Nichols, Ferguson (jeweils aktuelleAuflagen)

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 435801 Vorlesung Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie undBioenergetik

• 435802 Seminar Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie undBioenergetik

• 435803 Laborübung Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie undBioenergetik

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung (WiSe) Präsenzzeit: 28 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 102 von 153

Selbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Seminar (SoSe) Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 28 StundenSumme: 56 Stunden Laborübung (SoSe) Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 94 StundenSumme: 220 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43581Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie und Bioenergetik(PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1

• 43582Fortgeschrittene Biologische Spektroskopie und Bioenergetik(USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform: Tafel, Powerpoint, Folien

20. Angeboten von: Bioenergetik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 103 von 153

Modul: 43590 Antikörper Engineering

2. Modulkürzel: 040800013 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 13 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Roland Kontermann

9. Dozenten: Roland KontermannDafne Müller

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Vertiefung II --> Wahlbereich Vertiefung -->

Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden besitzen detaillierte Kenntnisse im Bereich desAntikörper Engineerings und können die Struktur und Funktion vonAntikörpern sowie deren Entstehung erklärenDie Studierenden können Methoden zur Gewinnung monoklonalerund rekombinanter Antikörper theoretisch anwenden undLösungen zu deren Optimierung aufzeigenDie Studierenden können die molekularen Grundlagen sowie dietherapeutischen Potentiale gentechnisch modifizierter Antikörperdiskutieren und dieses Wissen auf ausgewählte Indikationen, z.B.Onkologie und Entzündung übertragen und anwendenDie Studierenden können wichtige Schritte zurGenerierunggentechnisch hergestellter Antikörper identifizieren und ihrepraktisch erworbenen Fertigkeiten für die Herstellung, Produktionund Charakterisierung rekombinanter Antikörper anwenden.

13. Inhalt: Theorie: Antikörperstruktur, Antikörperfunktion, B-Zell-Reifung und-Differenzierung, Antikörperbildung und -Reifung, Pharmakologievon Proteintherapeutika, Monoklonale Antikörper, rekombinanteAntikörper und -Antikörperfragmente, Produktion rekombinanterAntikörper, Antikörperhumanisierung, humane Antikörper,Phagen-Display Technologie, Transgene Tiere, Antikörper inder Diagnostik, Antikörper für therapeutische Anwendungen(z.B. Entzündliche Erkrankungen, Infektionserkrankungen,Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems, Tumortherapie),Bispezifische Antikörper, Antikörper-Drug-Konjugate,Antikörperfusionsproteine, Antikörper-Industrie.Praxis: Computeranalyse von Antikörpersequenzen und -strukturen, Produktion rekombinanter Antikörper in E. coli undSäugerzellen, Reinigung, Biochemische und ImmunologischeCharakterisierung, in vitro Funktionstests, Selektion von neuenAntikörpern mittels Phagen-Display.

14. Literatur: • Skript zur Vorlesung Antikörper Engineering und zum Praktikum

• Aktuelle Publikationen aus dem Bereich des AntikörperEngineerings

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 104 von 153

• Lehrbuch: Immunbiologie (Vollmar und Dingermann),Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 435901 Vorlesung Antikörper Engineering• 435902 Seminar Antikörper Engineering• 435903 Laborübung Antikörper Engineering

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Literaturseminar Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 28 StundenSumme: 56 Stunden Laborübung Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 94 StundenSumme: 220 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43591Antikörper Engineering (PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung:1

• 43592Antikörper Engineering (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform: Powerpoint Präsentationen

20. Angeboten von: Biomedical Engineering

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 105 von 153

Modul: 43600 Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen

2. Modulkürzel: 43600 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Georg Sprenger

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Technische Biologie III (BSc Technische Biologie)

12. Lernziele:

13. Inhalt:

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436001 Vorlesung Mikrobielle Biosynthesen undBiotransformationen

• 436002 Laborübung Mikrobielle Biosynthesen undBiotransformationen

• 436003 Vorlesung Biotechnologie mit Pilzen• 436004 Vorlesung Planung und Durchführung mikrobieller

Biokatalysen• 436005 Vorlesung Extremophile Mikroorganismen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand:

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43601Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen (PL),Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1

• 43602Mikrobielle Biosynthesen und Biotransformationen (USL),Sonstige, Gewichtung: 1

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung (in Summe 60 Min)Unbenotete Studienleistung: Protokoll zur Laborpraktischen Übung

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Mikrobiologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 106 von 153

Modul: 43650 Protein Design

2. Modulkürzel: 030800931 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Jürgen Pleiss

9. Dozenten: Jürgen Pleiss

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,➞ Zusatzmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 2. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• Können wesentliche bioinformatische Methoden zur Analyse vonProteinsequenzen und zur Modellierung von Proteinstrukturenauf praxisnahe Fragestellungen anwenden und die Ergebnissediskutieren

• Können ausgewählte Dockingmethoden zur Vorhersage vonProtein-Ligand-Komplexe einsetzen und kennen Beispiele fürdas Drug Design

• Können für Proteinsysteme ein molekularmechanisches Kraftfeldetablieren und kennen Beispiele für die Parametrisierung vonAtomtypen

• Können molekulardynamische Simulationen vonProteinsystemen durchführen und kritisch auswerten

• Können die Methoden des computergestützten Proteindesignsanwenden

13. Inhalt: Modellierung von ProteinstrukturenDurchführung und Analyse von molekulardynamischenSimulationenKraftfelder für Proteine und LigandenDocking von Proteinen und LigandenDesign von Mutanten

14. Literatur: • Semesteraktuelles Skript zur Vorlesung

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436501 Vorlesung und Übung Simulation von Proteinen• 436502 Laborpraktikum und Literaturseminar Design von Proteinen

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 107 von 153

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung und Übung (WiSe)Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Laborübung und Literaturseminar (SoSe)Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 150 StundenSumme: 276 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43651Protein Design (PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1• 43652Protein Design (USL), Sonstige, Gewichtung: 1• 43653Protein Design Praktikum (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Technische Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 108 von 153

Modul: 43680 Up- and Downstream Prozessentwicklung

2. Modulkürzel: 041000016 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Takors

9. Dozenten: Ralf TakorsMartin Siemann-HerzbergKerstin Falkner-Tränkle

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,

➞ Wahlmodule --> VertiefungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,

➞ ZusatzmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Upstream (Bioverfahrensentwicklung):

Aufbauend auf den (Bio-) Verfahrenstechnik Inhalten desBachelors lernen die Studierenden

• die Grundzüge der Bioverfahrenstechnik an realenExperimenten darzustellen

• die Beispielprozesse systematisch zu bewerten und im Sinneeiner quantitativen Bewertung gegenüberzustellen

• und daraus Maßnahmen für eine Prozessverbesserungabzuleiten und zu kommentieren.

Downstream (Bioproduktaufarbeitung):

Die Studierenden

• beschreiben die in der Bioproduktaufarbeitung vorkommendenwesentlichen Grundoperationen

• können diese erfolgreich quantitativ (an einfachen Beispielen)auslegen und berechnen und können diese Ergebnisse auchauf andere (einfache)Anwendungsbeispiele kommentierendübertragen

13. Inhalt: Überblick der Grundoperation: (VorlesungBioproduktaufarbeitung)

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 109 von 153

Zellinaktivierung, Biomasseabtrennung (Sedimentation,Zentrifugation, Filtration, Flotation), Rektifikation/Destillation,Extraktion, Chromatographie,Fällung/Präzipitation, TrocknungLabor Praktikum Bioverfahrenstechnik: mit Fermentationen,Aufarbeitung und Computational Lab Course

14. Literatur: • Skript und semesteraktuelle Liste

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436801 Vorlesung Bioproduktaufarbeitung• 436802 Laborübung Bioverfahrenstechnik

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesungen Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 62 StundenSumme: 90 Stunden Laborübung Präsenszeit: 126 StundenSelbststudium: 144 StundenSumme: 270 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43681Up- and Downstream Prozessentwicklung (PL), Mündlich, 60Min., Gewichtung: 1

• 43682Up- and Downstream Prozessentwicklung (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Bioverfahrenstechnik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 110 von 153

Modul: 43690 Strukturierte Zellmodelle

2. Modulkürzel: 041000015 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 7 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Takors

9. Dozenten: Ralf TakorsMartin Siemann-HerzbergBastian Blombach

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ ZusatzmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• lernen Methoden und Ansätze zur Beschreibung metabolischerNetzwerke und Reaktionen kennen,

• beschreiben und stellen die wesentlichen Reaktionsnetzwerkeeiner lebenden Zelle auf.

• Sie erklären und deuten relevante Phänomene, die zurInterpretation von Stoffwechselereignissen notwendig sind

• Sie übertragen dieses Wissen und wenden dieses für dieBelange des Entwurfs neuer Produktionsstämme (-zellen) an.

• Sie entwerfen neue Verfahrensansätze zur Herstellungbiotechnologischer Produkte und beurteilen diese anschließendbezüglich ihrer wissenschaftlichen und technischen Relevanz.

13. Inhalt: • Metabolic Engineering (3LP)

• Bioreaktionstechnik (3LP)

• Stoffwechselregulation (3LP)

• Stoffwechselregulation biotechnisch relevanter Mikroorganismen(3LP)

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 111 von 153

14. Literatur: • Skript und semesteraktuelle Liste

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436901 Vorlesung Metabolic Engineering• 436902 Vorlesung Bioreaktionstechnik• 436903 Vorlesung Prinzipien der Stoffwechselregulation bei der

Herstellung biotechnologischer Produkte• 436904 Vorlesung Stoffwechselregulation biotechnisch relevanter

Mikroorganismen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesungen Präsenzzeit: 84 StundenSelbststudium: 180 StundenSumme: 264 Stunden Seminar (jedes Semester )Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 64 StundenSumme 92 Stunden SUMME: 356 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 43691 Strukturierte Zellmodelle (PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung:1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Bioverfahrenstechnik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 112 von 153

Modul: 43730 Bioenergie und Industrielle Biotechnologie

2. Modulkürzel: 041400121 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 8 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Günter Tovar

9. Dozenten: Günter TovarSteffen RuppUrsula Schließmann

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,➞ Zusatzmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• kennen die biogenen Rohstoffquellen (Lignocellulose, pflanzlicheÖle, Algen), Aufbereitungs- und Konversionsprozesse einerBioraffinerie

• kennen die biologischen Verfahren zur Herstellung von biogenenChemieprodukten (Polymere, Tenisde, Lösungsmittel) undEnergieträgern (Biogas, Biodiesel, Bioethanol, Biobutanol)

• kennen die chemischen Verfahren zur Herstellung vonChemieprodukten und biogenen Energieträgern

• wissen um Einsatz der Biomasse und Anwendungen derChemierohstoffe und biobasierten Energieträger

• kennen die Auswirkungen der Konversionsprozesse im Hinblickauf Energieeffizienz und CO2- Reduktionsstrategie

• kennen die Problematik Biomasse zu Lebensmittel bzw. zuEnergieträgern

13. Inhalt: • Nachhaltige Rohstoffversorgung

• Aufbau einer Bioraffinerie - Rohstoffe, Prozesse und Produkte

• Biologische Verfahren zur Herstellung von Chemierohstoffenund Energieträgern

• Chemische Verfahren zur Herstellung von Chemierohstoffen undEnergieträgern

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 113 von 153

• Auswirkungen von Konversionsprozessen auf die CO2 Bilanz

14. Literatur: • Hirth, Thomas, Von der Erdölraffinerie zur Bioraffinerie,Vorlesungsmanuskript.

• Steffen Rupp, Ursula Schließmann und Thomas Hirth,Biologische und chemische Verfahren zur industriellenNutzung von Biomasse (Energieträger und Chemierohstoffe),Vorlesungsmanuskript.

• Ulmann, Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH.

• Kamm, Gruber, Kamm. Biorefineries - Industrial processes andproducts

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 437301 Vorlesung Nachhaltige Rohstoffversorgung - Von derErdölraffinerie zur Bioraffinerie

• 437302 Vorlesung Biologische und chemische Verfahrenzur industriellen Nutzung von Biomasse (Energieträger undChemierohstoffe)

• 437303 Laborübungen Bioenergie und Industrielle Biotechnologie(Übung)

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Nachhaltige Rohstoffversorgung - Von derErdölraffinerie zur Bioraffinerie Präsenzzeit: 21 StundenSelbststudium: 69 StundenSumme: 90 Stunden Vorlesung Biologische und chemische Verfahren zurindustriellen Nutzung von Biomasse (Energieträger undChemierohstoffe) Präsenzzeit: 21 StundenSelbststudium: 69 StundenSumme: 90 Stunden Praktikum Biologische und chemische Verfahren zurindustriellen Nutzung von Biomasse Präsenzzeit: 56 StundenSelbststudium: 122 StundenSumme: 178 Stunden Summe: 358 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43731Bioenergie und Industrielle Biotechnologie (PL), Mündlich, 60Min., Gewichtung: 1

• 43732Bioenergie und Industrielle Biotechnologie (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... : Masterarbeit Technische Biologie

19. Medienform: Beamer und Overhead-Präsentation, Tafelanschrieb, Exkursion

20. Angeboten von: Grenzflächenverfahrenstechnik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 114 von 153

Modul: 43750 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik

2. Modulkürzel: 041000001 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 8 7. Sprache: Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Albert Jeltsch

9. Dozenten: Albert JeltschTomasz JurkowskiPhilipp RathertSrikanth KudithipudiPavel Bashtrykov

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Biochemie für Fortgeschrittene oder Advanced Biochemistry andBioorganic Chemistry

12. Lernziele: Die Studierenden

• verstehen die molekularen Grundlagen des biologischenInformationstransfers und der Regulation der Genexpression

• verstehen die Struktur und Dynamik von Chromatin• verstehen die Konzepte und molekulare Mechanismen der

Genregulation• können Experimente entwerfen, experimentelle Daten kritisch

interpretieren und Schlußfolgerungen aus experimentellenBefunden schließen

• können die Aussagekraft experimenteller Strategien einschätzenund geeignete Kontrollexperimente entwerfen

• verstehen die molekularen Grundlagen des biologischenInformationstransfers und der Regulation der Genexpression

• lernen moderne Konzepte von epigenetischenRegulationsprozessen

• wenden molekulare Grundlagen epigenetischer Prozesse an umbiologische Vorgänge wie Entwicklung und Differenzierung zuverstehen

• verstehen die Rolle epigenetischer Prozesse bei Krankheiten

In der Laborübung erlernen die Studierenden

• den Einsatz moderner Methoden in der Biochemie undMolekularen Epigenetik

• Experimente zu planen, durchzuführen und auszuwerten

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 115 von 153

• das Verfassen von Laborprotokollen

Im Seminar diskutieren die moderne Literatur und erlernen diePräsentation von Ergebnissen

13. Inhalt: Vorlesung• Struktur und Funktion von Chromatin• Mechanismen der Genregulation in Eukaryoten• Epigenetische Modellsysteme• Mechanismen epigenetischer Regulation• DNA Modifikation (Methylierung, Oxidation von Methylcytosin)• Histon Modifikationen (Acetylierung, Methylierung,

Ubiquitylierung)• Nicht codierende RNA• Imprinting• X-Chromosom Inaktivierung• Differenzierung und Stammzellen• Rolle epigenetischer Regulation bei Krankheiten• Epigenetische System in Pflanzen

Labor• Methoden zum Studium der DNA Bindung• Protein-Protein Wechselwirkung• Proteinanalytik und Proteinexpression• Fluoreszenzspektroskopie• Circulardichroismus• Massenspektroskopie• Chromatin Immunopräzipitation• Zellbiologische Modelexperimente zur Epigenetik

Seminar• Präsentation und Diskussion von aktuellen Publikationen im Feld

der Molekularen Epigenetik

14. Literatur: Nelson/Cox, Lehninger BiochemistryWatson et al., Molecular Biology of the Gene.Epigenetics Allis/Jenuwein/Reinbert, Cold Spring HarborLaboratory Pressaktuelle Publikationen

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 437501 Vorlesung Genregulation, Chromatin und MolekulareEpigenetik

• 437503 Laborübung Biochemische Methoden für Fortgeschrittene• 437504 Seminar Genregulation, Chromatin und Molekulare

Epigenetik

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungPräsenzzeit 4 SWS x 14 Wochen: 56 hSelbststudium: 112 h (ca. 2 h pro SWS)Prüfungsvorbereitung und Prüfung: 12 hSumme: 180 hLaborübungPräsenzzeit:80 StundenSelbststudium: 80 StundenSumme: 160 StundenSeminarPräsenzzeit:5 StundenSelbststudium: 15 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 116 von 153

Summe: 20 StundenSUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43751DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik (PL), , 120 Min.,Gewichtung: 1

• 43752DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... : Masterarbeit Chemie Masterarbeit Technische Biologie

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 117 von 153

Modul: 43830 Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2

2. Modulkürzel: 030800934 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 10 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Bernhard Hauer

9. Dozenten: Bernhard HauerJoachim Bill

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ ZusatzmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Wahlmodule --> VertiefungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• verstehen Funktion und Struktur von Enzymen

• kennen Methoden zur Optimierung von Biosynthesen

• sind mit aktuellen Beispielen zur technischen Biochemie undsynthetischen Biologie vertraut

13. Inhalt: • Synthese nicht-physiologischer Produkte (synthetische Biologie)

• Optimierung von Enzymeigenschaften: rekombinante Enzymeund Enzyme Engineering

• Neuartige Biosynthesen und Regulation

• Mechanistische Aspekte

• Technisch relevante Anwendungen

14. Literatur: • aktuelle Primärliteratur

• Vorlesungsskript

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 438301 Vorlesung Synthetische Biologie• 438302 Laborübung und Seminar Technische Biochemie II

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 118 von 153

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 28 StundenSumme: 42 Stunden Übung Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 194 StundenSumme: 320 Stunden SUMME: 362 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43831Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2 (PL), Mündlich,60 Min., Gewichtung: 1

• 43832Technische Biochemie für Fortgeschrittene 2 (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

Benotetes Protokoll zur Übung

18. Grundlage für ... : Masterarbeit Technische Biologie

19. Medienform: Powerpoint Präsentation

20. Angeboten von: Technische Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 119 von 153

223 Biologische Systeme

Zugeordnete Module: 43560 Molekulare Pflanzenvirologie43630 Neurobiologie43640 Elektronenmikroskopische Methoden in der Biologie43650 Protein Design43690 Strukturierte Zellmodelle43710 Molekulare Tumorzelllbiologie43750 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik43770 Systemtheorie in der Systembiologie (mit Rechnerpraktikum)43780 Regelungssysteme für die Technische Biologie58210 Infektionsbiologie72360 Zelluläre Stressantworten und Zelltodregulation73450 Dynamische Modellierung

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 120 von 153

Modul: 43560 Molekulare Pflanzenvirologie

2. Modulkürzel: 040100114 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Holger Jeske

9. Dozenten: Katharina HippHolger JeskeTatjana KleinowChristina Wege

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Vertiefung II --> Wahlbereich Vertiefung -->Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: • Die Studierenden beherrschen Grund- und Spezialwissen derPflanzenvirologie im Kontext der Allgemeinen Virologie, mit denSchwerpunkten Molekulare Strukturen und Mechanismen, sowiePflanzenviren als Werkzeuge und Modellsysteme (siehe Inhalte),

• können aktuelle grundlagen- und praxisorientierte Fragen undForschungsthemen im Bereich der pflanzlichen Virologie unddes phytoviralen Engineering identifizieren und erklären,

• können Literaturquellen bewerten und Internet-basierteRecherchetools mit Relevanz für virologische Themenanwenden.

• Sie haben analytische und präparative Techniken dermolekularen Pflanzenvirologie intensiv unter forschungsnahenBedingungen trainiert und können Auswertungs- undInterpretationsverfahren für die gewonnenen Daten anwenden,

• Sie verstehen die theoretischen Hintergründe undFunktionsprinzipien der genutzten Methoden, kennen dieGrenzen ihrer Aussagekraft und können somit deren Eignung fürspezifische Fragestellungen und Ziele beurteilen.

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 121 von 153

• Sie sind in der Lage, strukturierte Experimentalstrategien zuentwickeln, um komplexe Probleme zu lösen,

• Sie können dafür an anderen Systemen gewonneneErfahrungen abstrahieren und in neue Zusammenhängeübertragen.

• Sie können wissenschaftliche Originalpublikationeninterpretieren und bewerten und haben Methoden derVersuchsplanung und der Theoriebildung erlernt.

• Sie können zentrale Aussagen, inhaltliche Details undweniger offensichtliche Ergebnisse und Einschränkungen vonFachpublikationen einem nicht vorbereiteten Fachpublikumverständlich darstellen und kritisch hinterfragen.

• Sie haben trainiert, Zuhörer-Fragen zu Seminarvorträgen klarund umfassend zu beantworten und selbst Fragen zu stellen, diedas Verständnis verbessern und auf größere Zusammenhängesowie offene Sachverhalte hinweisen,

• beherrschen Moderationstechniken

• und können nach Rückkopplungsgesprächen die Wirkung deseigenen Fachvortrags auf die Rezipienten beurteilen.

13. Inhalt: Im Rahmen der Vorlesung haben die Studierenden einenfundierten Überblick zum aktuellen Wissen der Pflanzenvirologieim Kontext der Allgemeinen Virologie, mit den SchwerpunktenMolekulare Strukturen und Mechanismen, sowie Pflanzenviren alsWerkzeuge und Modellsysteme erhalten. Dies umfasst vor allem:• Grundkenntnisse der Geschichte der Virologie und wichtiger

experimenteller Analyse- und Detektionsverfahren,• Bauprinzipien von Viruspartikeln,• Strukturen viraler Genome und deren Expressionsstrategien in

pflanzlichen und tierischen Wirten,• Replikations-, Ausbreitungs- und Übertragungsmechanismen

von Viren, vorrangig in pflanzlichen Wirten,• experimentelle Übertragungsverfahren in der virologischen

Forschung,• Virus-assoziierte Satelliten,• Viroide,• Abwehrmechanismen von Organismen gegen virale Infektionen,• Strategien zur Antiviraltherapie in Kulturpflanzen,• Konzepte zur Nutzung von Viren als Vektoren für analytische

(Grundlagen-) Forschung, insbesondere als Silencing-Vektoren,und

• Einsatzgebiete von Viren für biotechnische, therapeutisch-pharmazeutische (phytovirales Engineering) undnanobiotechnologische Zwecke.

Im Rahmen des Seminars

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 122 von 153

• haben sie sich mit mindestens einer englischsprachigenOriginalpublikation zu einem aktuellen pflanzenviralen Themaeingehend befasst und

• gelernt und geübt, Aussagen effizient in eigenen Wortenzusammenzufassen und einem Teilnehmerkreis aus B.Sc.-Studierenden und wissenschaftlichen Mitarbeitern im Rahmeneines Seminarvortrags klar, aber kritisch darzustellen.

• Sie haben mündlich wissenschaftliches Diskutieren trainiert.

Im Rahmen der Laborübung wird drei Wochen ganztags derForschungsalltag geübt (präparative und analytische Verfahrender aktuellen und klassischen Pflanzen- und Tiervirologie, unterNutzung wichtiger Routinetechniken der Molekularbiologie).Experimente finden z.T. in direktem Zusammenhang mitlaufenden Untersuchungen statt: zu Fragestellungen rund umGeminiviren (Einzelstrang-DNA-Viren mit großer ökonomischerund ökologischer Bedeutung) und zum ssRNA-enthaltendenTabakmosaikvirus TMV (einem Virus mit großer aktueller Relevanzfür die Nanobiotechnik). Konkrete Inhalte:• Inokulation von Pflanzen mit Viren und Genen: durch

Agrobakterien, Genkanone, mechanische Aufreibung usw.,standardisierte Symptomanalyse,

• Reinigungsverfahren für Viruspartikel, Nukleinsäurenund Proteine (einschließlich Ultrazentrifugation undDichtegradienten),

• Molekulare und strukturbiologische Analyseverfahrenwie: Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM),Gelelektrophorese, Southern-, Dot- und Tissue-Blots, Nukleinsäure-Hybridisierung, nichtradioaktiveDetektionsverfahren, PCR, Rolling Circle Amplification (RCA),Restriktionsfragment-Längen-Polymorphismus-(RFLP-)-Analytik / Genetischer Fingerabdruck, Protein-Elektrophorese(PAGE), immunologische Techniken: ELISA (Enzyme-LinkedImmunosorbent Assay), Western Blot,

• In-vivo-Studien einschließlich Epifluoreszenz-Mikroskopie vonReporterproteinen, pflanzliche Gewebekultur.

Es wird vermittelt, wie diese Methoden durchgeführt undwie geeignete Versuchsstrategien entwickelt und umgesetztwerden. Die Resultate parallel bearbeiteter Experimente sindErgebnisbausteine für größere Fragestellungen.

14. Literatur: • R. Hull: Matthews' Plant Virology (aktuelle Auflage)

• Buchanan/Gruissem/Jones: Biochemistry and Molecular Biologyof Plants (aktuelle Auflage)

• Skript und empfohlene Fachartikel

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 435601 Vorlesung Nanobiotechnologie und Hybridmaterialien mitPflanzenvirusderivaten

• 435602 Seminar Literaturseminar Molekulare Pflanzenvirologie• 435603 Laborübung Molekulare Pflanzenvirologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Spezialvorlesung Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Literaturseminar

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 123 von 153

Präsenszeit: 14 StundenSelbststudium: 14 StundenSumme: 28 Stunden Laborübung Präsenszeit: 126 StundenSelbststudium: 122 StundenSumme: 248 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43561Molekulare Pflanzenvirologie (PL), Mündlich, 60 Min.,Gewichtung: 1

• 43562Molekulare Pflanzenvirologie (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Molekularbiologie und Virologie der Pflanzen

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 124 von 153

Modul: 43630 Neurobiologie

2. Modulkürzel: 040100102 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Wolfgang Hauber

9. Dozenten: Wolfgang Peter HauberAlexandra Münster

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,➞ Zusatzmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden haben ein vertieftes Verständnis für komplexeneuronale Netzwerke zur Steuerung von z.B. Bewegungsabläufen,Lernvorgängen und biologischen Rhythmen. Sie kennenneuropharmakologische Wirkungsprinzipien aus praktischenVersuchen. Sie können englische Originalliteratur lesen, referierenund beherrschen fortgeschrittene Prinzipien der Vortragstechnik.

13. Inhalt: • Neurobiologische Grundlagen von sensorischen undmotorischen Systemen, Gehirn und Verhalten

• Neuroendokrinologie

14. Literatur: Carlson: Physiology of BehaviorBear: NeurowissenschaftenPurves: Neuroscience

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436301 Vorlesung Aktuelle Themen der Neurobiologie• 436302 Literaturseminar Neurobiologie• 436303 Laborübung Neurobiologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 60 StundenSumme: 88 Stunden Laborübung Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium 146 StundenSumme: 272 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43631Neurobiologie (PL), Schriftlich, 60 Min., Gewichtung: 1• 43632Neurobiologie (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Neurobiologie

Page 125: Prüfungsordnung: 282-2016 Studiengang Master of Science ... · Modulhandbuch Studiengang Master of Science Technische Biologie Prüfungsordnung: 282-2016 Sommersemester 2018 Stand:

Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 125 von 153

Modul: 43640 Elektronenmikroskopische Methoden in der Biologie

2. Modulkürzel: 040100116 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: PD Dr. Michael Rolf Schweikert

9. Dozenten: Michael Rolf SchweikertKatharina Hipp

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Zusatzmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• haben gute Kenntnisse in der Planung und Durchführungunterschiedlicher elektronenmikroskopischerPräparationsverfahren,

• beherrschen verschiedene Präparationsmethoden derElektronenmikroskopie

• beherrschen unterschiedliche Geräte zur Präparationbiologischer Proben für die Elektronenmikroskopie,

• sind vertraut mit den theoretischen Grundlagen derElektronenmikroskopie

• sind vertraut mit der Interpretation von elektronenoptischenAufnahmen und der entsprechenden Methoden zurVisualisierung,

• sind in der Lage den gesamten Prozess von der Fixierung,Probenvorbereitung, Mikroskopie, Aufnahme der Bilddaten,Prozessierung und Visualisierung durchzuführen.

13. Inhalt: Exemplarische Gewinnung, Präparation und Aufarbeitung vonOrganismen, Anschließend daran die entsprechende Bearbeitungunterschiedlicher biologischer Proben.Spezielle Methoden: Konventionelle und Kryofixierung,Ultrastruktur von Zellen u. Organen, Negativ-Kontrastverfahren,Elektronentomografie, Gefrierbruch-Methoden, Rekonstruktion und3D-Visualisierung der erhaltenen Daten.

14. Literatur: • Skript und semesteraktuelle Liste

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436401 Laborübung Elektronenmikroskopische Methoden• 436402 Seminar Elektronenmikroskopische Methoden

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Laborübung Präsenzzeit: 126 Stunden

Page 126: Prüfungsordnung: 282-2016 Studiengang Master of Science ... · Modulhandbuch Studiengang Master of Science Technische Biologie Prüfungsordnung: 282-2016 Sommersemester 2018 Stand:

Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 126 von 153

Selbststudium: 134 StundenSumme: 260 Stunden Seminar Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 72 StundenSumme: 100 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43641Elektronenmikroskopische Methoden in der Biologie (PL),Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1

• 43642Elektronenmikroskopische Methoden in der Biologie (USL),Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biobasierte Materialien

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 127 von 153

Modul: 43650 Protein Design

2. Modulkürzel: 030800931 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 11 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Jürgen Pleiss

9. Dozenten: Jürgen Pleiss

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,➞ Zusatzmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 2. Semester➞ Biomaterialien und Nanobiotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• Können wesentliche bioinformatische Methoden zur Analyse vonProteinsequenzen und zur Modellierung von Proteinstrukturenauf praxisnahe Fragestellungen anwenden und die Ergebnissediskutieren

• Können ausgewählte Dockingmethoden zur Vorhersage vonProtein-Ligand-Komplexe einsetzen und kennen Beispiele fürdas Drug Design

• Können für Proteinsysteme ein molekularmechanisches Kraftfeldetablieren und kennen Beispiele für die Parametrisierung vonAtomtypen

• Können molekulardynamische Simulationen vonProteinsystemen durchführen und kritisch auswerten

• Können die Methoden des computergestützten Proteindesignsanwenden

13. Inhalt: Modellierung von ProteinstrukturenDurchführung und Analyse von molekulardynamischenSimulationenKraftfelder für Proteine und LigandenDocking von Proteinen und LigandenDesign von Mutanten

14. Literatur: • Semesteraktuelles Skript zur Vorlesung

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436501 Vorlesung und Übung Simulation von Proteinen• 436502 Laborpraktikum und Literaturseminar Design von Proteinen

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 128 von 153

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung und Übung (WiSe)Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Laborübung und Literaturseminar (SoSe)Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 150 StundenSumme: 276 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43651Protein Design (PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1• 43652Protein Design (USL), Sonstige, Gewichtung: 1• 43653Protein Design Praktikum (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Technische Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 129 von 153

Modul: 43690 Strukturierte Zellmodelle

2. Modulkürzel: 041000015 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 7 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Takors

9. Dozenten: Ralf TakorsMartin Siemann-HerzbergBastian Blombach

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ ZusatzmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden

• lernen Methoden und Ansätze zur Beschreibung metabolischerNetzwerke und Reaktionen kennen,

• beschreiben und stellen die wesentlichen Reaktionsnetzwerkeeiner lebenden Zelle auf.

• Sie erklären und deuten relevante Phänomene, die zurInterpretation von Stoffwechselereignissen notwendig sind

• Sie übertragen dieses Wissen und wenden dieses für dieBelange des Entwurfs neuer Produktionsstämme (-zellen) an.

• Sie entwerfen neue Verfahrensansätze zur Herstellungbiotechnologischer Produkte und beurteilen diese anschließendbezüglich ihrer wissenschaftlichen und technischen Relevanz.

13. Inhalt: • Metabolic Engineering (3LP)

• Bioreaktionstechnik (3LP)

• Stoffwechselregulation (3LP)

• Stoffwechselregulation biotechnisch relevanter Mikroorganismen(3LP)

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 130 von 153

14. Literatur: • Skript und semesteraktuelle Liste

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 436901 Vorlesung Metabolic Engineering• 436902 Vorlesung Bioreaktionstechnik• 436903 Vorlesung Prinzipien der Stoffwechselregulation bei der

Herstellung biotechnologischer Produkte• 436904 Vorlesung Stoffwechselregulation biotechnisch relevanter

Mikroorganismen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesungen Präsenzzeit: 84 StundenSelbststudium: 180 StundenSumme: 264 Stunden Seminar (jedes Semester )Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 64 StundenSumme 92 Stunden SUMME: 356 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 43691 Strukturierte Zellmodelle (PL), Mündlich, 60 Min., Gewichtung:1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Bioverfahrenstechnik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 131 von 153

Modul: 43710 Molekulare Tumorzelllbiologie

2. Modulkürzel: 040800011 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 13 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Monilola Olayioye

9. Dozenten: Monilola OlayioyeAngelika Haußer

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Nach erfolgreichem Absolvieren des Moduls können dieStudierenden detaillierte theoretische und praktischeKenntnisse aus dem Bereich der molekularen Zellbiologie undTumorzellbiologie anwenden. Dies beinhaltet die eigenständigeAuswertung und Präsentation wissenschaftlicher Publikationen,wiss. Diskussion und Erkenntnisgewinn. Sie können praktischeAufgaben durch den Umgang mit steriler eukaryotischer Zellkultursowie molekularbiologische, zellbiologische und mikroskopischeTechniken lösen.

13. Inhalt: Inhalt Theorie: Einführung in die Zelltransformation und Merkmalevon Tumorzellen, Signaltransduktion, Onkogene undTumorsuppressoren, Angiogenese, Metastasierung,Immortalisierung, Tumorstammzellen, DNA Reparatur undGenomintegrität, Tumorimmunologie, zielgerichtete TherapiePraxis: Zellkulturtechniken (adhärente und Suspensionszellen,zwei- und dreidimensionale Zellkulturen), Zelldifferenzierung,induzierbare Genexpression, FACS Analyse, Sekretion,Enzymassays, Western blotting, Methoden zur Zelltodanalyse,Zellmigration und Zelladhäsion, indirekte Immunfluoreszenz undkonfokale Mikroskopie, live cell imaging, siRNA Technologie

14. Literatur: • Lehrbuch: Roberg A. Weinberg: The biology of cancer, 2ndedition (Garland Science)

• aktuelle wissenschaftliche Publikationen aus dem Bereich Zell-und Tumorzellbiologie

• Skript zum Praktikum

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 437101 Vorlesung Molekulare Tumorzellbiologie• 437102 Literaturseminar Molekulare Tumorzellbiologie• 437103 Laborübung Molekulare Tumorzellbiologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VL Molekulare Zellbiologie/Tumorzellbiologie Präsenszeit: 28 StundenSelbststudium: 56 StundenSumme: 84 Stunden Literaturseminar Präsenszeit: 28 StundenSelbststudium: 28 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 132 von 153

Summe:56 Stunden Laborübung Molekulare Zellbiologie Präsenszeit: 126 StundenSelbststudium: 94 StundenSumme: 220 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43711Molekulare Tumorzelllbiologie (PL), Mündlich, 60 Min.,Gewichtung: 1

• 43712Molekulare Tumorzelllbiologie - USL (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform: Powerpoint Präsentationen

20. Angeboten von: Molekulare Tumorzellbiologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 133 von 153

Modul: 43750 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik

2. Modulkürzel: 041000001 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 8 7. Sprache: Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Albert Jeltsch

9. Dozenten: Albert JeltschTomasz JurkowskiPhilipp RathertSrikanth KudithipudiPavel Bashtrykov

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Pharmazeutische und Industrielle Biotechnologie -->

Spezialisierungsfächer --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Biochemie für Fortgeschrittene oder Advanced Biochemistry andBioorganic Chemistry

12. Lernziele: Die Studierenden

• verstehen die molekularen Grundlagen des biologischenInformationstransfers und der Regulation der Genexpression

• verstehen die Struktur und Dynamik von Chromatin• verstehen die Konzepte und molekulare Mechanismen der

Genregulation• können Experimente entwerfen, experimentelle Daten kritisch

interpretieren und Schlußfolgerungen aus experimentellenBefunden schließen

• können die Aussagekraft experimenteller Strategien einschätzenund geeignete Kontrollexperimente entwerfen

• verstehen die molekularen Grundlagen des biologischenInformationstransfers und der Regulation der Genexpression

• lernen moderne Konzepte von epigenetischenRegulationsprozessen

• wenden molekulare Grundlagen epigenetischer Prozesse an umbiologische Vorgänge wie Entwicklung und Differenzierung zuverstehen

• verstehen die Rolle epigenetischer Prozesse bei Krankheiten

In der Laborübung erlernen die Studierenden

• den Einsatz moderner Methoden in der Biochemie undMolekularen Epigenetik

• Experimente zu planen, durchzuführen und auszuwerten

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 134 von 153

• das Verfassen von Laborprotokollen

Im Seminar diskutieren die moderne Literatur und erlernen diePräsentation von Ergebnissen

13. Inhalt: Vorlesung• Struktur und Funktion von Chromatin• Mechanismen der Genregulation in Eukaryoten• Epigenetische Modellsysteme• Mechanismen epigenetischer Regulation• DNA Modifikation (Methylierung, Oxidation von Methylcytosin)• Histon Modifikationen (Acetylierung, Methylierung,

Ubiquitylierung)• Nicht codierende RNA• Imprinting• X-Chromosom Inaktivierung• Differenzierung und Stammzellen• Rolle epigenetischer Regulation bei Krankheiten• Epigenetische System in Pflanzen

Labor• Methoden zum Studium der DNA Bindung• Protein-Protein Wechselwirkung• Proteinanalytik und Proteinexpression• Fluoreszenzspektroskopie• Circulardichroismus• Massenspektroskopie• Chromatin Immunopräzipitation• Zellbiologische Modelexperimente zur Epigenetik

Seminar• Präsentation und Diskussion von aktuellen Publikationen im Feld

der Molekularen Epigenetik

14. Literatur: Nelson/Cox, Lehninger BiochemistryWatson et al., Molecular Biology of the Gene.Epigenetics Allis/Jenuwein/Reinbert, Cold Spring HarborLaboratory Pressaktuelle Publikationen

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 437501 Vorlesung Genregulation, Chromatin und MolekulareEpigenetik

• 437503 Laborübung Biochemische Methoden für Fortgeschrittene• 437504 Seminar Genregulation, Chromatin und Molekulare

Epigenetik

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: VorlesungPräsenzzeit 4 SWS x 14 Wochen: 56 hSelbststudium: 112 h (ca. 2 h pro SWS)Prüfungsvorbereitung und Prüfung: 12 hSumme: 180 hLaborübungPräsenzzeit:80 StundenSelbststudium: 80 StundenSumme: 160 StundenSeminarPräsenzzeit:5 StundenSelbststudium: 15 Stunden

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 135 von 153

Summe: 20 StundenSUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43751DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik (PL), , 120 Min.,Gewichtung: 1

• 43752DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... : Masterarbeit Chemie Masterarbeit Technische Biologie

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biochemie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 136 von 153

Modul: 43770 Systemtheorie in der Systembiologie (mit Rechnerpraktikum)

2. Modulkürzel: 074740005 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Nicole Radde

9. Dozenten: Ronny FeuerNicole RaddeDozenten des Instituts

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Introduction to Systems Biology

12. Lernziele: Nach Besuch des Moduls, können die Studenten fortgeschrittenenVerfahren zur mathematischen Modellierung und derModellanalyse von biochemischen Reaktionsnetzwerkenbenennen und erklären. Sie können diese auf vorgegebeneSysteme selbständig anwenden.Die Studenten können mit wichtigen Computerprogrammenzur Modellierung, Simulation und Modellanalyse umgehen undkönnen diese selbständig auf gegebene Probleme anwenden,die gefundenen Lösungen bewerten, Fehler entdecken undkorrigieren. Die Studierenden können StandardmethodenzumEinbringen quantitativer Daten in ein vorhandenesmathematisches Modell anwenden.

13. Inhalt: • Rückführschleifen in biochemischen Netzwerken

• Biologische Oszillatoren, Schalter und Rhythmen

• Statistische Ansätze zur Parameter- und Strukturidentifikation

• Modellreduktion

• Boolesche und strukturelle Modellierung

• Einführung in die verwendeten Programme (u.a. Matlab, Copasi)

• Modellierung von verschiedenen biologisch relevantenSystemen mit verschiedenen Modellierungsansätzen

• Parameteridentifikation

• Modellanalyse

14. Literatur: Materialien werden während der Vorlesung und des Praktikumsbzw während einer Vorbesprechung ausgegeben.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 437701 Vorlesung Systems Theory in Systems Biology• 437702 Übung Systems Theory in Systems Biology• 437703 Seminar Systems Theory in Systems Biology

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 137 von 153

• 437704 Praktikum Systems Theory in Systems Biology

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung mit Übung und Seminar, Präsenzzeit: 56 StundenSelbststudium: 124 StundenSumme: 180 Stunden Praktikum Präsenzzeit: 120 StundenSelbststudium: 60 StundenSumme: 180 Stunden SUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43771Systemtheorie in der Systembiologie (mit Rechnerpraktikum)(PL), Mündlich, 40 Min., Gewichtung: 1

• 43772Systemtheorie in der Systembiologie (mit Rechnerpraktikum)(USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform: Vorlesung, Übung, Seminar, Rechnerpraktikum

20. Angeboten von: Systemdynamik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 138 von 153

Modul: 43780 Regelungssysteme für die Technische Biologie

2. Modulkürzel: 074810270 5. Moduldauer: Zweisemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester

4. SWS: 8 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Nicole Radde

9. Dozenten: Frank AllgöwerChristian EbenbauerNicole RaddeRonny FeuerMatthias Müller

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: Grundbegriffe aus der Theorie gewöhnlicherDifferenzialgleichungen, wie sie beispielsweise in den VorlesungenGrundlagen der Systembiologie und Mathematik für Chemikerbehandelt werden.

12. Lernziele: Nach dem Besuch der Wahlpflichtveranstaltungen können dieStudierenden

• lineare dynamische Systeme modellieren und analysieren• Regelungsmechanismen in biologischen Systemen mit Hilfe der

linearen Systemtheorie analysieren• Regler und Beobachter für dynamische Systeme entwerfen und

validieren

Im Wahlbereich

• haben die Studierenden umfassende Kenntnisse zur Analyseund Synthese einschleifiger linearer Regelkreise im Zeit- undFrequenzbereich

• können die Studierenden entworfene Regler und Beobachter anpraktischen Laborversuchen implementieren

• haben die Studierenden Kenntnisse über verschiedenestochastische Modellierungsansätze für intrazelluläre Prozesse

• können die Studierenden statistische Ansätze zurParameterschätzung und Modellauswahl benennen underläutern

• haben die Studierenden Kenntnis von agentenbasiertenModellen und deren Einbindung in Multiskalenverfahren

• können die Studierenden Grundbegriffe der thermodynamischenBeschreibung von Reaktionssystemen benennen und erklären

• können die Studierenden die Rolle der thermodynamischenBeschränkungen bei der Modellierung von biochemischenNetzwerken erklären

13. Inhalt: Vorlesung Systemdynamische Grundlagen der Regelungstechnik:Fourier-Reihe, Fourier-Transformation, Laplace-Transformation,Testsignale, Blockdiagramme, Zustandsraumdarstellung

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 139 von 153

Vorlesung Biologische Regelungssysteme: Biologische FeedbackMechanismen, Linearisierung biochemischer Netzwerkmodelle,Analyse biologischer Modelle mit der linearen SystemtheorieVorlesung Einführung in die Regelungstechnik:Systemtheoretische Konzepte der Regelungstechnik,Stabilität, Beobachtbarkeit, Steuerbarkeit, Robustheit,Reglerentwurfsverfahren im Zeit- undFrequenzbereich, BeobachterentwurfPraktikum Einführung in die Regelungstechnik: Implementierungder in der Vorlesung Einführung in die Regelungstechnik erlerntenReglerentwurfsverfahren an praktischen LaborversuchenProjektwettbewerb Einführung in die Regelungstechnik: Löseneiner konkreten Regelungsaufgabe in einer vorgegebenen Zeit inGruppenVorlesung Statistische Lernverfahren für biologische Systeme:Grundbegriffe der P-Theorie und Statistik, StochastischeModellierung von biologischen Systemen, inverses Problem derParameterschätzung undModelllinferenz, Maximum Likelihood Schätzer, Regularisierungund Maximum a posteriori Schätzer, MCMC SamplingMethoden, Monte Carlo Simulationen, Statistische Methoden zurModellauswahlVorlesung Agentenbasierte Modellierung undMehrskalenverfahren: Überblick über agentenbasierteModelle und deren Anwendung in der Biologie. Einführung inMehrskalenverfahren. Einbindung agentenbasierter Modelle inMultiskalenverfahren. Implementierungsaspekte.Vorlesung Thermodynamik biochemischer Reaktionsnetzwerke:Modellierung von intrazellulären Prozessen alsReaktionsnetzwerke, Analyse dieser Modelle, Grundlagender Netzwerkthermodynamik und thermodynamischerBeschränkungen, Ansätze zur thermodynamischen Analyse undModellierungvon großen ReaktionsnetzwerkenAnmerkung: Die Vorlesungen 'Systemdynamische Grundlagender Regelungstechnik' und 'Biolgische Regelungssysteme' sindPflichtveranstaltungen im Rahmen dieses Moduls. Die restlichenLeistungspunkte können durch beliebige Kombination der weiterenVeranstaltungen erbracht werden.

14. Literatur: Lehrmaterialien werden in den einzelnen Lehrveranstaltungenbekannt gegeben und auf dem ILIAS Server bereit gestelltWeitere Literatur:Föllinger, O.: Laplace-, Fourier- und z-Transformation. 7. Auflage,Hüthig Verlag 1999Preuss, W.: Funktionaltransformationen -Fourier-, Laplace- undz-Transformation. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag2002.Unbehauen, R.: Systemtheorie 1. Oldenbourg, 2002.Lunze,J.: Regelungstechnik 1, Springer Verlag, 2006.Darren J. Wilkinson:Stochastic Modelling for Systems Biology, Chapman und Hall/CRC, 2006.Gelman, A. et al.: Bayesian Data Analysis. Chapmanund Hall/CRC, 2004.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 437801 Vorlesung Systemdynamische Grundlagen derRegelungstechnik

• 437802 Vorlesung Biologische Regelungssysteme• 437803 Vorlesung Einführung in die Regelungstechnik• 437804 Gruppenübung Einführung in die Regelungstechnik

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 140 von 153

• 437805 Praktikum Einführung in die Regelungstechnik• 437806 Projektwettbewerb Einführung in die Regelungstechnik• 437807 Vorlesung Statistische Lernverfahren für biologische

Systeme• 437808 Vorlesung Agentenbasierte Modellierung• 437809 Vorlesung Thermodynamik biochemischer

Reaktionsnetzwerke

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesungen Präsenzzeit: 126 StundenSelbststudium: 234 StundenSUMME: 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 43781Regelungssysteme für die Technische Biologie (PL),Mündlich, 60 Min., Gewichtung: 1

• 43782Regelungssysteme für die Technische Biologie (USL),Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Systems Theory in Systems Biology

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 141 von 153

Modul: 58210 Infektionsbiologie

2. Modulkürzel: 041400141 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 12 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Susanne Bailer

9. Dozenten: Susanne BailerSteffen Rupp

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 1. Semester

➞ Biologische Systeme --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 1. Semester

➞ Zusatzmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden

Teil 1

- kennen Viren, ihre Definition und Struktur

- definieren die wesentlichen Virusfamilien und ihreInfektionspotentiale

- bewerten Übertragungswege und Epidemiologie

- diskutieren die Evolution von Viren

- erklären die immunologische Abwehr von Viren

- beurteilen Impfmaßnahmen und Therapien

- erklären Verfahren zum diagnostischen und Labor-Nachweis derViren

Teil 2

- definieren Pilze, ihre Nomenklatur und Struktur

- kennen die wesentlichen Pilzfamilien und ihre Infektionspotentiale

- erklären die immunologische Abwehr bei Pilzen

- diskutieren Therapien

erklären die Verfahren der Pilzdiagnostik

13. Inhalt: WiSe: Human- und Tierpathogene Viren (Bailer)Aufbau von VirenPathogeneseDiagnostik von VirenBehandlungvon Viruserkrankungen

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 142 von 153

SoSe: Pathogenität und Diagnostik von Pilzen (Rupp)Aufbau von Pilzen PathogeneseDiagnostik von PilzenBehandlung von Pilzerkrankungen

14. Literatur: - Molekulare VirologieModrow S, Falke D, Truyen U., Schätzl H. Spektrum AkademischerVerlag GmbH Heidelberg/Berlin, 3. Auflage 2010- Fields VirologyEds.: D.M. Knipe, P.M. Howley et al., Lippincott Williams undWilkins, Philadelphia, 2007- Principles of Molecular VirologyCann A. Academic Press Elsevier, 5th Ed. 2012- Candida and CandidiasisCalderone RA. ASM Press, 2002- Molecular Principles of Fungal PathogenesisHeitman J. ASM Press, 2006

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 582101 Vorlesung Human- und Tierpathogene Viren• 582102 Vorlesung Pathogenität und Diagnostik von Pilzen• 582103 Übung Infektionsbiologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Human- und Tierpathogene VirenPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 64 StundenSumme: 92 StundenVorlesung Pathogenität und Diagnostik von PilzenPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 64 StundenSumme: 92 StundenSeminarPräsenzzeit: 12 StundenSelbststudium: 36 StundenSelbststudium (Vorbereitung des eigenen Seminarvortrags): 32StundenSumme: 80 StundenPraktikum InfektionsbiologiePräsenzzeit: 32 StundenSelbststudium: 62 StundenSumme: 94 StundenSumme: 358 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 58211 Infektionsbiologie (PL), Mündlich, 30 Min., Gewichtung: 1• V Vorleistung (USL-V), Sonstige

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Grenzflächenverfahrenstechnik

Page 143: Prüfungsordnung: 282-2016 Studiengang Master of Science ... · Modulhandbuch Studiengang Master of Science Technische Biologie Prüfungsordnung: 282-2016 Sommersemester 2018 Stand:

Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 143 von 153

Modul: 72360 Zelluläre Stressantworten und Zelltodregulation

2. Modulkürzel: 040800400 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 13 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Markus Morrison

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden können nach erfolgreichem Absolvierendes Moduls detailliertes Wissen über die physiologische undpathophysiologische Rolle zellulärer Stressszenarien und derenKonsequenzen vorweisen. Dies umfasst theoretische undpraktische Kenntnisse zur zellulären Signaltransduktion und demZwischenspiel von Stressantworten und Zelltodmechanismen.Des Weiteren beinhaltet dies die eigenständige Auswertung undPräsentation wissenschaftlicher Publikationen, wissenschaftlicheDiskussion und evidenzbasierten Erkenntnisgewinn. DieStudierenden können praktische Aufgaben durch den Umgangmit steriler eukaryotischer Zellkultur, durch zellbiologische undmikroskopische Techniken als auch mittels computerbasierterDatenanalyse lösen und gewonnene Daten kritisch analysierenund interpretieren.

13. Inhalt: Theorie:• Zellstress und Zelltodregulation in (patho)physiologischen

Szenarien• Zelltodentscheidungen am Beispiel der Apoptose• Integration zellextrinsischer Stresssignale• DNA Schädigung und Stressantworten• Proteostase und ER Stress• Oxidativer Stress und Stressantworten• Infektion und Entzündung• Nährstoffmangel und Autophagie• Systembiologie zellulärer Stressantworten• Klinische Anwendung und Zulassung biol. Marker

Praxis:Zellkulturtechniken und Zellfraktionierung, Modulationder Proteinexpression, Zellviabilitätsmessungen undZelltodmodalitäten, Durchflußzytometrie/Sorting, Enzymassays,Immunoblotting und Densitometrie, Konfokale undWeitfeldmikroskopie, Computerbasierte Bildverarbeitung undAnalyse, mathematische Modelle zellulärer Stressresistenz.

14. Literatur: • Aktuelle wissenschaftliche Publikationen aus dem BereichZellbiologie und der zellulären Signaltransduktion

• Lehrbuch: Molekularbiologie der Zelle (Alberts), 5. Auflage,Wiley-VCH Verlag

• Skript zum Praktikum

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 144 von 153

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 723601 Vorlesung Zelluläre Stressantworten und Zelltodregulation• 723602 Ü Laborübung• 723603 Literaturseminar Zelluläre Stressantworten und

Zelltodregulation

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung 84 Stunden• Präsenzzeit 28 Stunden• Selbststudiumszeit 56 Stunden

Literaturseminar 56 Stunden• Präsenzzeit 28 Stunden• Selbststudiumszeit 28 Stunden

Laborübung 220 Stunden• Präsenzzeit 126 Stunden• Selbststudiumszeit 94 Stunden

SUMME 360 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 72361Zelluläre Stressantworten und Zelltodregulation (PL),Mündlich, Gewichtung: 1

• 72362Zelluläre Stressantworten und Zelltodregulation (USL),Mündlich, Gewichtung: 1

Seminarvortrag, mündliche Präsentation eines wissenschaftlichenArtikels.oral presentation of a scientific article in the seminar.

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Zellbiologie und Immunologie

Page 145: Prüfungsordnung: 282-2016 Studiengang Master of Science ... · Modulhandbuch Studiengang Master of Science Technische Biologie Prüfungsordnung: 282-2016 Sommersemester 2018 Stand:

Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 145 von 153

Modul: 73450 Dynamische Modellierung

2. Modulkürzel: - 5. Moduldauer: -

3. Leistungspunkte: 12 LP 6. Turnus: -

4. SWS: - 7. Sprache: -

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Arnd Heyer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,➞ Vertiefung II --> Wahlbereich Vertiefung -->

VertiefungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,

➞ Biologische Systeme --> SpezialisierungsmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,

➞ ZusatzmoduleM.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,

➞ Vertiefung Ia --> Wahlbereich Vertiefung -->Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Wahlmodule --> Vertiefungsmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Biologische Systeme --> Spezialisierungsfächer -->

Spezialisierungsmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele:

13. Inhalt:

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 734501 Vorlesung Dynamische Modellierung• 734502 Seminar Dynamische Modellierung• 734503 Laborübung Dynamische Modellierung

16. Abschätzung Arbeitsaufwand:

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 73451Dynamische Modellierung (PL), , Gewichtung: 1• 73452Dynamische Modellierung (USL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von:

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 146 von 153

400 Fachaffine Schlüsselqualifikationen

Zugeordnete Module: 43810 Wissenschaftliche Kolloquien in der Technischen Biologie43820 Journal Club for the Technical Biology60280 Wissenschaftliche Kolloquien und Journal Club in der Technischen Biologie60480 Projektarbeit in der Industrie für M.Sc. Technische Biologie73280 Planung eines iGEM Teams

Page 147: Prüfungsordnung: 282-2016 Studiengang Master of Science ... · Modulhandbuch Studiengang Master of Science Technische Biologie Prüfungsordnung: 282-2016 Sommersemester 2018 Stand:

Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 147 von 153

Modul: 43810 Wissenschaftliche Kolloquien in der Technischen Biologie

2. Modulkürzel: 040100101 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 3 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 1 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Arnd Heyer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 3. Semester➞ Fachaffine Schlüsselqualifikationen

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 3. Semester➞ Zusatzmodule

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016, 3. Semester➞ Fachaffine Schlüsselqualifikationen

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierende

sind in der Lage wissenschaftlichen Vorträgen in deutscher oderenglischer Sprache zu verstehenlernen sich an Diskussionen zu beteiligensetzen sich mit aktuellen Themen der wissenschaftlichenForschung aus unterschiedlichen Bereichen auseinanderkönnen die gehörten Inhalte einer Präsentation schriftlich und inenglischer Fachsprache zusammenfassen

13. Inhalt: Die Inhalte sind von jeweilig besuchten Fachkolloquienabhängig. Es werden aktuelle Themen der natur- undingenieurswissenschaftlichen Forschung präsentiert.Es können auch Vorträge von Fachkonferenzen, exterenVortragsreihen etc. angerechnet werden. Es wird angeraten VORBesuch der Vorträge mit dem Studiengangmanagement denUmfang der LP zu besprechen, die in so einem Fall angerechnetwerden können.

14. Literatur: Originalveröffentlichungen zu aktuellen Forschungsthemen

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 438101 Wissenschaftliche Kolloquien in der Technischen Biologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 76 StundenGesamt: 90 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 43811 Wissenschaftliche Kolloquien in der Technischen Biologie(USL), Sonstige, Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Pflanzen-Biotechnologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 148 von 153

Modul: 43820 Journal Club for the Technical Biology

2. Modulkürzel: 040100120 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 3 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 1 7. Sprache: Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Arnd Heyer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Fachaffine Schlüsselqualifikationen

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 3. Semester➞ Fachaffine Schlüsselqualifikationen

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden lernen

das Lesen und Verstehen von englischen Fachartikelndie Aufarbeitung von Inhalten und Präsentation in englischerSprachedas Evaluierung und Diskussion präsentierter Vorträge

13. Inhalt: Studierende sollen sich mit der Literaturrecherche und dem Lesenund Verstehen englischer Fachartikel auseinandersetzen. Hierzuwerden aktuelle Themen imFachbereich recherchiert und gelesen sowie geeignete Vorträge inden jeweiligen Journal Clubs präsentiert.Die Studierenden wählen einen Journal Club/Literaturseminareines Institutes oder einer Abteilung und besuchen diesenregelmäßig und mit aktiver Beteiligung an den Diskussionen undPräsentationen für mind. ein Semester.

14. Literatur: Aktuelle Fachartikel in anerkannten Fachjournals, z. B. Nature,PNAS

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 438201 Journal Club for the Technical Biology

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 76 StundenGesamt: 90 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 43821 Journal Club for the Technical Biology (USL), Sonstige,Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Pflanzen-Biotechnologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 149 von 153

Modul: 60280 Wissenschaftliche Kolloquien und Journal Club in derTechnischen Biologie

2. Modulkürzel: - 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 2 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Arnd Heyer

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,➞ Fachaffine Schlüsselqualifikationen

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Fachaffine Schlüsselqualifikationen

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Lesen und Verstehen von englischen Fachartikeln, Aufarbeitungvon Inhalten und Präsentation in englischer Sprache, Evaluierungund Diskussion präsentierter Vorträge

13. Inhalt: Studierende sollen sich mit der Literaturrecherche und dem Lesenund Verstehen englischer Fachartikel auseinandersetzen. Hierzuwerden aktuelle Themen im Fachbereich recherchiert, gelesen undgeeignete Vorträge im Journal Club präsentiert.

14. Literatur: Originalveröffentlichungen zu aktuellen Forschungsthemen

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 602801 Seminar Journal Club• 602802 Wissenschaftliches Kolloquium

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Wissenschaftliches KolloquiumPräsenzzeit: 14Selbststudium 76Gesamt: 90Journal ClubPräsenzzeit 14 StundenSelbststudium 75 StundenSumme 90 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 60281 Wissenschaftliche Kolloquien und Journal Club in derTechnischen Biologie (USL), Sonstige, Gewichtung: 1

Vortrag im Journal Club und 14 Vortragsbesuche wählbar ausunterschiedlichen Kolloquien (Laufzettelbestätigung)

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Pflanzen-Biotechnologie

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 150 von 153

Modul: 60480 Projektarbeit in der Industrie für M.Sc. Technische Biologie

2. Modulkürzel: 040100130 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: 0 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: apl. Prof. Dr. Christina Wege

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Fachaffine Schlüsselqualifikationen

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012,➞ Fachaffine Schlüsselqualifikationen

11. Empfohlene Voraussetzungen:

12. Lernziele: Die Studierenden lösen selbständig eine projektbezogeneAufgabenstellung in einer Arbeitsgruppe in der Industrie.Dabei werden wichtige Schlüsselqualifikationen wieFremdsprachenkenntnisse, interkulturelle Kompetenz,Projektplanung, Arbeitsverteilung und -organisation sowiestrategisches und zielgerichtetes Denken gefördert.

Projektarbeit in externer Arbeitsgruppe mit örtlicher fachlicherBetreuung 4,5 Wochen (ganztags)

13. Inhalt: Die Inhalte der Projektarbeit ergeben sich aus der jeweiligenAufgabenstellung des betreuenden Betriebs. Hierfür kommenKlein-, Mittel- und Großbetriebe der Industrie in Frage, soferndas Praktikum in den Bereichen Forschung, Entwicklung undQualitätssicherung abläuft, Patentanwälte, wissenschaftlicheVerlage und Medienbetriebe (Wissenschaftsjournalismus)oder Untersuchungsämter (Lebensmittel). Es sollen bevorzugtFragestellungen und Methoden bearbeitet werden, die nicht zumüblichen Methodenspektrum der Universität Stuttgart gehören undsomit auch die fachliche Qualifikation der Studierenden ergänzen.Ein weiterer Aspekt liegt im Erfassen der soziologischen Seitedes Betriebsgeschehens. Die Praktikanten müssen den Betriebauch als Sozialstruktur verstehen und das Verhältnis zwischenFührungskräften und Mitarbeitern kennenlernen, um so ihrekünftige Stellung und Wirkungsmöglichkeit richtig einzuordnen.

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 604801 Projektarbeit in der Industrie für M.Sc. Technische Biologie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: SUMME 180 Stundenca 4,5 Wochen Vollzeitarbeit

17. Prüfungsnummer/n und -name: 60481 Projektarbeit in der Industrie für M.Sc. Technische Biologie(USL), Sonstige, Gewichtung: 1

Praktikumsbericht

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Molekularbiologie und Virologie der Pflanzen

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 151 von 153

Modul: 73280 Planung eines iGEM Teams

2. Modulkürzel: 041000021 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 6 LP 6. Turnus: Sommersemester

4. SWS: - 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: PD Dr. Martin Siemann-Herzberg

9. Dozenten: PD Dr. Martin Siemann-Herzberg

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,➞ Fachaffine Schlüsselqualifikationen

11. Empfohlene Voraussetzungen: Molekular- und Systembiologische Grundlagen des B.Sc.Technische Biologie

12. Lernziele:

Die Studierenden akquirieren und implementieren einwissenschaftliches Projekt inkl. Teamgründung/Arbeitsorganisation;Selbstorganisation und Teamfähigkeit

13. Inhalt: Das Modul dient der Erlangung umfassender Kenntnisse imBereich der Synthetischen Biologie und vermittelt die Basiszur Teilnahme am iGEM Wettbewerb (International GeneticallyEngineered Machine). Im Rahmen des Seminars erarbeiten dieStudierenden moderne Aspekte der Synthetischen Biologie. JederStudierende hält einen Kurzvortrag über einen Originalartikelbzw. über eine Projektidee, das anschließend diskutiert wird.Themenkomplexe sind: (1) Diskussion aktueller iGEM Projekte; (2)Präsentation aktueller iGEM-Wikis, (3) Erarbeitung von Beiträgenzur ‚Human Practice’, (4) Diskussion aktueller ‚Biobricks’ (5)‚Brainstorming’ und Entwurf eines neuen iGEM Projekts.

14. Literatur:

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Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 152 von 153

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 732801 Planung eines iGEM Teams, Seminar

16. Abschätzung Arbeitsaufwand:

17. Prüfungsnummer/n und -name: 73281 Planung eines iGEM Teams (USL), , Gewichtung: 1Unbenotete Studienleistung in Form einer Hausarbeit(Dokumentation) und Poster

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von:

Page 153: Prüfungsordnung: 282-2016 Studiengang Master of Science ... · Modulhandbuch Studiengang Master of Science Technische Biologie Prüfungsordnung: 282-2016 Sommersemester 2018 Stand:

Modulhandbuch: Master of Science Technische Biologie

Stand: 09. April 2018 Seite 153 von 153

Modul: 80630 Masterarbeit Technische Biologie

2. Modulkürzel: 040100104 5. Moduldauer: Einsemestrig

3. Leistungspunkte: 30 LP 6. Turnus: Wintersemester/Sommersemester

4. SWS: 0 7. Sprache: Weitere Sprachen

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dr. Stephan Nußberger

9. Dozenten:

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2016,M.Sc. Technische Biologie, PO 282-2012, 4. Semester

11. Empfohlene Voraussetzungen: Spezialisierungs- und Vertiefungsmodule des M. Sc. TechnischeBiologie

12. Lernziele: Die Studierenden erlernen selbständiges wissenschaftlichesArbeiten, die Anwendung moderner Forschungsmethodenund Erstellen einer schriftlichen Darstellung der Ergebnisse inwissenschaftlicher Form. Erwerb erweiterter Fachkenntnisse.Wissenschaftliche Qualifikation.

13. Inhalt: Die Master Thesis wird unter der fachlichen Betreuung einesHochschullehrers angefertigt, wobei neue experimentelle odertheoretische Studien zu einem aktuellen wissenschaftlichen Themainnerhalb einer Frist von maximal 6 Monaten geplant, ausgeführtund ausgewertet werden. Die Ergebnisse sind in einer selbständigverfassten Arbeit schriftlich zu dokumentieren.

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen:

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 900 StundenSumme: 900 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 80631 Masterarbeit Technische Biologie (PL), , Gewichtung: 1

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Biophysik